In this paper, we consider transverse steady oscillations of a piezoactive bimorph in the formulation of a plane deformation. The problem is solved within the framework of linear thermoelectroelasticity, while the temperature problem is solved separately and the temperature distribution is taken into account in the constitutive relations of electroelasticity. On the basis the Kirchhoff-Love type hypothesis for mechanical quantities and a symmetric quadratic distribution of the electric potential, an approximate theory for calculating bimorph vibrations is constructed. Numerical experiments have been carried out for various cases of pinning and excitation of vibrations. The results of these experiments were compared with calculations made using the finite element method in the COMSOL package and showed the adequacy of the constructed theory in the low-frequency region.
В работе рассматриваются поперечные установившиеся колебания пьезоактивного биморфа в постановке плоской деформации. Задача решается в рамках линейной термоэлектроупругости, при этом температурная задача решается отдельно и распределение температуры учитывается в определяющих соотношениях электроупругости. На основе гипотез типа Кирхгофа-Лява для механических величин и симметричного квадратичного распределения электрического потенциала строится приближенная теория расчета колебаний биморфа. Проведены численные эксперименты для различных случаев закрепления и возбуждения колебаний. Результаты этих экспериментов сравнивались с расчетами, произведенными с помощью метода конечных элементов в пакете COMSOL и показали адекватность построенной теории в низкочастотной области.