In diesem Kapitel werden die zugrundeliegenden Differenzialgleichungen piezoelektrischer Biegewandler aus dem erweiterten Hamilton-Prinzip für nicht-konservative Systeme gewonnen. Die hierzu erforderliche Lagrange-Funktion ergibt sich u. a. aus der elektrischen Enthalpiedichte, welche bereits in Kap. 7 aus den Zustandsgleichungen für piezoelektrische Materialien hergeleitet werden konnte. Die Beaufschlagung eines piezoelektrischen Schichtverbundes mit einer orts- und zeitabhängigen Linienlast ist der Ausgangspunkt für die Berechnung der Arbeit nicht-konservativer Größen. Die anschließende Variation der Lagrange-Funktion sowie die Variation der äußeren Arbeit nicht-konservativer Größen führt auf der Grundlage des erweiterten Hamilton-Prinzips zu den gesuchten Differenzialgleichungen.

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Hamilton-Prinzip und piezoelektrische Biegewandler

  • Rüdiger G. Ballas

摘要

In diesem Kapitel werden die zugrundeliegenden Differenzialgleichungen piezoelektrischer Biegewandler aus dem erweiterten Hamilton-Prinzip für nicht-konservative Systeme gewonnen. Die hierzu erforderliche Lagrange-Funktion ergibt sich u. a. aus der elektrischen Enthalpiedichte, welche bereits in Kap. 7 aus den Zustandsgleichungen für piezoelektrische Materialien hergeleitet werden konnte. Die Beaufschlagung eines piezoelektrischen Schichtverbundes mit einer orts- und zeitabhängigen Linienlast ist der Ausgangspunkt für die Berechnung der Arbeit nicht-konservativer Größen. Die anschließende Variation der Lagrange-Funktion sowie die Variation der äußeren Arbeit nicht-konservativer Größen führt auf der Grundlage des erweiterten Hamilton-Prinzips zu den gesuchten Differenzialgleichungen.