Academic Journal
Mathematical modeling of the stress state of an orthotropic piezoelectric material with a spheroidal cavity under internal pressure
| Title: | Mathematical modeling of the stress state of an orthotropic piezoelectric material with a spheroidal cavity under internal pressure |
|---|---|
| Authors: | Kirilyuk, Vitaly S., Levchuk, Olga I., Gavrilenko, Olena V., Sukach, Mykhailo K. |
| Source: | Системні дослідження та інформаційні технології; № 3 (2019); 110-117 Системные исследования и информационные технологии; № 3 (2019); 110-117 System research and information technologies; № 3 (2019); 110-117 |
| Publisher Information: | Kyiv Politechnic Institute, 2019. |
| Publication Year: | 2019 |
| Subject Terms: | mathematical modeling, orthotropic piezoelectric material, system of electro-elasticity equations, spheroidal cavity, internal pressure, stress state, математическое моделирование, ортотропный пьезоэлектрический материал, связанная система уравнений электроупругости, сфероидальная полость, внутреннее давление, напряженное состояние, 4. Education, математичне моделювання, ортотропний п'єзоелектричний матеріал, зв'язана система рівнянь електропружності, сфероїдальна порожнина, внутрішній тиск, напружений стан |
| Description: | On the basis of mathematical modeling, the stress state of an orthotropic electro-elastic space with a spheroidal cavity under internal pressure is investigated. The solution of the problem is obtained by using the Eshelby equivalent method, generalized to the case of an orthotropic piezoelectric material, and the integral representation of the Green’s function for an orthotropic electroelastic space. Testing of the algorithm for solving the problem for a special case (for a transversely isotropic electrical-elastic material with a spheroidal cavity) confirms its effectiveness. The numerical studies of the stress state in an orthotropic electroelastic material with a cavity under internal pressure were carried out, characteristic patterns of the stress distribution were found. На основе математического моделирования исследовано напряженное состояние ортотропного электроупругого пространства со сфероидальной полостью под внутренним давлением. Решение задачи получено с помощью использования обобщенного на случай ортотропного пьезоэлектрического материала метода эквивалентного включения Эшелби и интегрального представления функции Грина для ортотропной электроупругого пространства. Тестирование алгоритма решения задачи на частном случае (для трансверсально-изотропного электроупругого материала со сфероидальной полостью) подтверждает его эффективность. Проведены численные исследования напряженного состояния в ортотропном электроупругом материале с полостью под внутренним давлением, выявлены характерные закономерности распределения напряжений. На основі математичного моделювання досліджено напружений стан ортотропного електропружного простору зі сфероїдальною порожниною під внутрішнім тиском. Розв’язок задачі отримано за допомогою використання узагальненого на випадок ортотропного п’єзоелектричного матеріалу методу еквівалентного включення Ешелбі та інтегрального подання функції Гріна для ортотропного електропружного простору. Тестування алгоритму розв’язання задачі на частинному випадку (для трансверсально-ізотропного електропружного матеріалу зі сфероїдальною порожниною) підтверджує його ефективність. Проведено числові дослідження напруженого стану в ортотропному електропружному матеріалі з порожниною під внутрішнім тиском, виявлено характерні закономірності розподілу напружень. |
| Document Type: | Article |
| File Description: | application/pdf |
| ISSN: | 2308-8893 1681-6048 |
| DOI: | 10.20535/srit.2308-8893.2019.3.10 |
| Access URL: | http://journal.iasa.kpi.ua/article/download/184653/184349 http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/184653 |
| Rights: | CC BY ND |
| Accession Number: | edsair.doi.dedup.....cd88aaaadb7d6ea1ef6de8547aa7e1cb |
| Database: | OpenAIRE |
| ISSN: | 23088893 16816048 |
|---|---|
| DOI: | 10.20535/srit.2308-8893.2019.3.10 |