FE‐Formulierungen für piezoelektrische Flächentragwerke

Analog zu hybriden Variationsformulierungen zur Beschreibung mechanischen Materialverhaltens werden zwei Mehrfeldvariationsformulierungen für Materialien mit elektro‐mechanischer Kopplung vorgestellt. Die hieraus entwickelte FE‐Formulierung eines geschichteten flachen Schalenelementes mit 4‐Knoten enthält pro Knoten fünf mechanische und zwei elektrische Freiheitsgrade. Die zusätzlichen elektrischen Freiheitsgrade können auf Elementebene eliminiert werden. Anhand von Beispielen aus der Literatur wurden die Formulierungen getestet und eine gute Übereinstimmung festgestellt.