考虑表面效应的挠曲电结构大变形无网格分析方法

本工作中，我们提出一种基于紧支撑径向基函数（CSRBF）的无网格方法，用于分析考虑表面效应的几何非线性挠曲电纳米结构。挠曲电性是指电介质材料因应变梯度而产生极化，不同于压电性中极化与应变成线性关系。当结构尺寸趋于纳米尺度时表面效应变得显著，因此在分析挠曲电纳米结构时对其考量不可避免。首先，对所提无网格格式进行验证，并研究非线性应变项对由非压电材料（如立方钛酸锶）制成的挠曲电梁能量转换能力的影响。随后，将非线性挠曲电的无网格格式扩展以纳入非线性表面效应。结果表明，在非线性 regime 下，表面效应对纳米悬臂结构的输出挠曲电压具有显著影响。