تاثیر خزش وابسته به زمان در رفتار الکترو ترمو مکانیکی کره ی پیزوالکتریکی با استفاده از روش مندلسون
چکیده
این مقاله به شرح مدلی عددی برای محاسبه ی تنش، پتانسیل الکتریکی و تاریخچه ی جابجایی در یک کره ی پیزو الکتریکی توخالی که تحت فشار داخلی و میدان توزیع دما قرار دارد، می پردازد. مدل مذکور، بر مبنای روش مندلسون، تغییرات تنش، پتانسیل الکتریکی و جابجایی را با گذشت زمان در راستای ضخامت تخمین می زند. مدل ساختاری خزش برای کرنش موثر نیز بر پایه ی قانون بیلی-نورتون می باشد. از آنجاییکه کرنش ها، وابسته به زمان، دما و تنش می باشند، بنابراین فرم حل بسته ای برای معادلات ساختاری نمی توان ارائه نمود. از این رو یک روش شبه تحلیلی در ارتباط با روش تقریبات متوالی برای این تجزیه و تحلیل پیشنهاد شده است. نتایج به دست آمده حاکی از این است که در شرایط مرزی مکانیکی که در آن کره به عنوان محرک عمل می کند، اثرات خزش وابسته به زمان باعث تغییر در تنش شعاعی از فشاری به کششی بعد از گذشت 15 سال می گردد. بنابراین پس از 15 سال، محرک دیگر قابل استفاده نخواهد بود. همچنین نتایج نشان می دهند که در شرایط مرزی الکتریکی که کره به عنوان سنسور عمل می کند، تنش های شعاعی در طول عمر سنسور، به صورت فشاری می باشند که این حالت بسیار مطلوب می باشد، زیرا که برای مدت طولانی می توانند مورد استفاده قرار گیرد.