Resumen

Se presenta el método de elementos finitos suavizados basado en celdas electromecánicas (CSFEM) con el método de homogeneización asintótica (AHM) para superar la rigidez excesiva del FEM. Este método podría simular con precisión las respuestas dinámicas y los efectos de acoplamiento electromecánico de las estructuras de material compuesto piezoeléctrico (PCM). En primer lugar, se calculan los rendimientos eficientes para los compuestos activos de fibras de sección redonda basándose en el MCA. En segundo lugar, en el CSFEM, el MEF electromecánico de campos múltiples se acopla con la técnica de suavizado de gradientes. El CSFEM devuelve la rigidez casi exacta de las estructuras continuas, lo que autodiscreta los elementos en áreas complejas con mayor facilidad y, por tanto, reduce notablemente los errores numéricos. Se investigan las características estáticas y dinámicas de cuatro estructuras PCM utilizando CSFEM con AHM. Los resultados se comparan con la solución analítica y los del MEF, lo que demuestra que el CSFEM con AHM es más preciso y fiable que el MEF estándar a la hora de resolver problemas de estructuras complejas. Además, el CSFEM puede proporcionar resultados de mayor precisión incluso utilizando mallas distorsionadas. Por lo tanto, este método es una herramienta robusta para analizar las propiedades mecánicas de las estructuras PCM.

• Materias:Análisis de suelos Hormigón Asfalto Drenaje Acero
• Subjects:Soil testing Concrete Asphalt Drainage Steel
• Palabras claves:csfem, ahm, estructura pcm, efectos de acoplamiento electromecánico, material compuesto piezoeléctrico, técnicas de suavizado de gradientes, sobrerigidez de fem, métodos de homogeneización asintótica, métodos de elementos finitos, rigidez del continuo
• Keywords:csfem, ahm, pcm structure, electromechanical coupling effects, piezoelectric composite material, gradient smoothing techniques, overstiffness of fem, asymptotic homogenization methods, finite elements methods, stiffness of continuum