شبیه سازی عددی تغییر شکل های بزرگ ورقها تحت بارگذاری الکتریکی

در سالهای اخیر دسته ای از مواد پلیمری ابداع شدهاند که تحت بارگذاری الکتریکی دچار تغییر شکل بزرگ مکانیکی می گردند. این مواد دارای کاربردهای مهندسی متنوعی در سنسورها، عملگرها و رباتهای انعطافپذیر می باشند. ضمنا این مواد با هندسه های مختلفی مانند تیر، ورق، پوسته مورد استفاده قرار می گیرند. به ویژه آنکه در بسیاری از کاربردها، این مواد قبل از تغییر شکل به صورت یک ورق تخت نازک هستند. در این راستا، این مواد به صورت یک ورق نازک تخت در نظر گرفته شده و براساس مدل غیرخطی ورق رایسنر-میندلین شبیه سازی می گردند. ابتدا ترکیب اثرات مکانیکی و الکتریکی در فرمولبندی تئوری لحاظ خواهد گردید. سپس فرمولبندی المان محدود غیرخطی جهت حل عددی معادلات حاکم استخراج می گردد. جهت حل مثال، یک کد المان محدود در محیط نرم افزار متلب ۱ نوشته شده و دو مثال مختلف مورد بررسی قرار می گیرند. نشان داده می شود که نتایج بدست آمده از فرمولبندی کنونی تطابق بسیار خوبی با نتایج گزارش شده توسط محققین دیگر دارد.

Keywords:

تغییر شکل های بزرگ , ورق دی الکتریک , الکتروالاستیسیته , المان محدود غیرخطی