ПЛАНАРНЫЕ КОЛЕБАНИЯ МОНОМОРФНОЙ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЬЕЗОПЛАСТИНЫ С ЭЛЕКТРОДИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Современная микромеханика эффективно объединяет механические,электронные, компьютерные системы в единые устройства, что позволяет уменьшитьразмеры создаваемых устройств. Это способствует развитию таких важныхнаправлений техники, как мехатроника, биомеханика, в которых большое вниманиеуделяется разработке микророботов, механизмов микроперемещений,микроманипуляторов. В указанных механизмах в качестве исполнительныхэлементов широко применяются пьезоматериалы, которые выполнены в видестержней, дисков, прямоугольных пластин, работающих на сжатие-растяжение,изгиб, сдвиг. Пьезоэлектрические устройства занимают лидирующие позиции,обгоняя все остальные типы устройств еще и по таким показателям, какэнергосбережение, миниатюризация и адаптивность к компьютерным системамуправления. Преимущества пьезоэлементов перед известными механическимисистемами очевидны. Это, прежде всего, малые габариты, способность обеспечиватьмикроперемещения, высокая точность позиционирования, быстродействие, работа встатическом и динамическом режимах, простота конструкции, стабильность работыпри повышенных температурах и, наконец, высокая прочность. Применениепьезоэлектрических элементов в различных устройствах требует исследования ихнапряженно-деформированного состояния в зависимости от действия электрическогополя.В представленной работе рассматривается задача планарных колебаниймономорфной пьезопластины прямоугольной формы под действием переменногоэлектрического поля. На базе основных уравнений плоского напряженного состоянияпьзопластин с учетом действия переменного электрического поля исследованыпродольные колебания консольной пьезопластины, получено и решено уравнениерезонансных частот.