تحلیل غیرخطی عددی پاسخ محرکی کنسول کامپوزیت فلزپلیمریونی با در نظر گرفتن کوپل میدانهای الکتریکی، شیمیایی و مکانیکی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 56، شماره 1، 1403، صفحه 125-146 اصل مقاله (1.56 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2024.22877.7689 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد جواد محمودی* 1؛ امیرحسین تقوی گنجی2 | ||
| 1دانشکدة مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران، | ||
| 2دانشکدة مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران، | ||
| چکیده | ||
| محرکهای کامپوزیت فلزپلیمریونی نوارهای ساندویچی بسیار نازک با یک پلیمر الکترواکتیو در وسط و دو الکترود فلزی در طرفین هستند. اعمال ولتاژ به الکترودها منجر به مهاجرت یونی در پلیمر و تغییر غلظت یون در ضخامت نوار میشود و با کوپل میدانهای شیمیایی، الکتریکی و مکانیکی، تغییرشکل در نوار بوجود میآید. در این مقاله، تحلیل غیرخطی کوپل الکتروشیمی مکانیکیِ پاسخ محرکیِ کنسول کامپوزیت فلزپلیمریونی انجام میگیرد. از کوپل میدانهای شیمیایی و الکتریکی، معادله پاسخ الکتروشیمیایی با روش تفاضل محدود، و بهرهگیری از روش نیوتن-رافسون حل میشود. با نوشتن معادله انتقال حلال و پاسخ الکتروشیمیایی، نرخ کرنش ویژه، و نرخ تغییرات لنگر خمشی محرک و در ادامه پاسخ جابجایی انتهای تیر با استخراج میزان آبپوشی در لایه مرزی کاتد و آند بدست میآید. نتایج بدست آمده با مطالعات پیشینِ دردسترس مورد مقایسه و اعتبار سنجی قرار میگیرد. نتایج تناسب بین پاسخ محرک و تحریک الکتریکی را بطور معقول نشان میدهد و تایید میکند که مدل ارائه شده پیشبینی پاسخ سریع نوار را فراهم میکند. تحت تحریک یک ولت، خیز حداکثر و پسماند انتهای کنسول بترتیب به اندازه 0/11 و 0/04 طول نوار بدست آمد، و غلظت کاتیون در ضخامت میانی نوار به اندازه 1150 مول بر مترمکعب محاسبه شد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کامپوزیت فلزپلیمریونی؛ پاسخ محرکی؛ مدل الکتروشیمی مکانیکی؛ روش تفاضل محدود؛ روش نیوتن-رافسون | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 699 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 635 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,375,915 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,934,923 |