DETERMINATION OF EFFECTIVE DYNAMIC CHARACTERISTICS OF THE ELECTRO-VISCOELASTIC COMPOSITE MATERIALS

Author:

Savchenko Olena, Chernihiv National University of Technology (95 Shevchenka Str., 14027 Chernihiv, Ukraine)

Derkach Oleh, Chernihiv National University of Technology (95 Shevchenka Str., 14027 Chernihiv, Ukraine)

Yushchenko Svitlana, Chernihiv National University of Technology (95 Shevchenka Str., 14027 Chernihiv, Ukraine)

Language: ukrainian

Annotation:

Two methods for determining the effective viscoelastic, piezoelectric and dielectric dynamic characteristics of composite material with piezoelectric layers are considered. According to the first method composite structure is regarded as a quasi-homogeneous material using Voigt and Reuss hypotheses. According to the second the numerical analysis of effective characteristics of macro-inhomogeneous composite material using finite element method is performed. The results of research are compared.

Key words:

piezoelectric material, composite material, effective characteristics, decrement of vibrations, finite element method

References:

1. Кристенсен Р. Введение в механику композитов / Р. Кристенсен. – М. : Мир, 1982. – 334 с.

2. Хорошун Л. П. Прогнозирование эффективных свойств пьезоактивных композитных материалов / Л. П. Хорошун, Б. П. Маслов, П. В. Лещенко ; отв. ред. Н. А. Шульга. – К. : Наук. думка, 1989. – 208 с.

3. Дубенець В. Г. Визначення ефективних характеристик в’язкопружних композиційних матеріалів / В. Г Дубенець, О. О. Яковенко // Проблемы прочности. – 2009. – № 4. – С. 124–132.

4. Дубенец В. Г. Колебания демпфированных композитных конструкций / В. Г. Дубенец, В. В. Хильчевский. – К. : Вища школа, 1995. – Т. 1. – 226 с.

5. Савченко Е. В. Пассивное демпфирование колебаний композитных конструкций : моно-графия / Е. В. Савченко. – Нежин : Аспект-Поліграф, 2006. – 232 с.

6. Berger H. Unit cell models of piezoelectric fiber composites for numerical and analytical calculation of effective properties / H. Berger, S. Kari, U. Gabbert, R. Rodriguez-Ramos, J. Bravo-Castillero, R. Guinovart-Diaz, F. J. Sabina and G. A. Maugin // Smart Mater. and Struct. – 2006. – Vol. 15. – P. 451–458.

7. Trindade M. A. Evaluation of effective material properties of thickness-shear piezoelectric macro-fiber composites / M. A. Trindade, A. Benjeddou // 21st International Congress of Mechanical Engineering “Proceedings of COBEM 2011”, October 24–28, 2011, Natal, RN, Brazil.

8. Odegard G. M. Constitutive modeling of piezoelectric polymer composites / G. M. Odegard // Acta Materialia. – 2004. – 52, № 18. – P. 5315-5330.

9. Шульга Н. А. Колебания пьезоэлектрических тел / Н. А. Шульга, А. М. Болкисев ; отв. ред. Б. П. Маслов. – К. : Наукова думка, 1990. – 228 с.

10. Dubenets V. H. Optimization of multilayered electro-viscoelastic plates / V. H. Dubenets, O. V. Savchenko // Visnyk of Chernihiv State Technological University. Series “Engineering science”. – Chernihiv : Chernihiv State Technological University, 2013. – № 2 (65). – P. 59–68.

11. Hagood N.W., von Flotow A. Damping of structural vіbrations with piezoelectric materials and passive electrical networks / Hagood N.W., von Flotow A. // J. Sound Vib. – 1991. – Vol. 146. – P. 243–268.

Download