Phân tích ổn định pull-in của dầm micro gia cường ống nano-cacbon cơ tính biến đổi có lớp áp điện

Tóm tắt

Bài báo này trình bày nghiên cứu giải tích về ứng xử điện–cơ–áp điện của vi dầm composite gia cường bằng ống nano carbon phân bố theo chiều chức năng (FG-CNTRC), có xét đến hiệu ứng phụ thuộc kích thước. Vi dầm được mô hình hóa dựa trên lý thuyết dầm Euler–Bernoulli (EBT) kết hợp với lý thuyết ứng suất cặp sửa đổi (MCST) nhằm mô tả hiệu ứng kích thước ở thang vi mô. Các tính chất hiệu dụng của lõi FG-CNTRC được xác định tương ứng với các kiểu phân bố CNT khác nhau theo chiều dày của vi dầm. Các lớp áp điện dán trên bề mặt được sử dụng như các bộ chấp hành nhằm tạo ra tương tác điện–cơ, trong khi lực tĩnh điện được mô hình hóa bằng mô hình tụ điện song song phi tuyến. Bằng cách áp dụng nguyên lý Hamilton, các phương trình chi phối của hệ được thiết lập. Mô hình thu được sau đó được giải bằng một sơ đồ số bậc giảm thích hợp nhằm khảo sát ảnh hưởng của kiểu phân bố CNT, sự biến thiên vật liệu, kích thích áp điện, tham số hiệu ứng kích thước và cấu hình hình học đến hiện tượng mất ổn định pull-in tĩnh của hệ.