<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Mater.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Materials</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Mater.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-8016</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">861388</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fmats.2022.861388</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Materials</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Active Vibration Control of Functionally Graded Carbon Nanotube Reinforced Composite Plate with Coupled Electromechanical Actuation</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Yu et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Active Vibration Control of Plate</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Yu</surname>
<given-names>X. L.</given-names>
</name>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1718308/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>X. H.</given-names>
</name>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1718644/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J. F.</given-names>
</name>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1632667/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff>
<institution>Beijing Key Laboratory of Nonlinear Vibrations and Strength of Mechanical Structures</institution>, <institution>Faculty of Materials and Manufacturing</institution>, <institution>Beijing University of Technology</institution>, <addr-line>Beijing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1302528/overview">Zhicheng Yang</ext-link>, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, China</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/125878/overview">Kim Meow Liew</ext-link>, City University of Hong Kong, Hong Kong SAR, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1653926/overview">Youheng Dong</ext-link>, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1657326/overview">Jinqiang Li</ext-link>, Harbin Engineering University, China</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: J. F. Wang, <email>jf.wang@bjut.edu.cn</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Structural Materials, a section of the journal Frontiers in Materials</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>26</day>
<month>04</month>
<year>2022</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2022</year>
</pub-date>
<volume>9</volume>
<elocation-id>861388</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>24</day>
<month>01</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>15</day>
<month>03</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2022 Yu, Zhang and Wang.</copyright-statement>
<copyright-year>2022</copyright-year>
<copyright-holder>Yu, Zhang and Wang</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>Piezoelectric materials possess excellent electromechanical coupling characteristics, which are functional and suitable in structural vibration control. This study investigates the active control of free and forced vibration for piezoelectric-integrated functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FG-CNTRC) plate using the finite element method (FEM). Based on the first-order shear deformation theory (FSDT), the governing equations of the motion of a piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate are derived by Hamilton&#x2019;s principle. The convergence and accuracy of the numerical method is verified through the results of natural frequencies. The influences of CNT volume fraction, CNT distribution type, piezoelectric layer thickness-to-plate thickness ratio, and boundary condition on the natural frequencies are investigated. A constant gain velocity feedback algorithm is used to achieve the dynamic response control of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate. In addition, the effects of dynamic load, feedback control gain, and boundary condition on the dynamic response of the plate are studied. Numerical results indicate that active control is promising for practical applications in civil and mechanical engineering.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>first-order shear deformation theory</kwd>
<kwd>Hamilton&#x2019;s principle</kwd>
<kwd>velocity feedback control</kwd>
<kwd>functionally graded materials</kwd>
<kwd>active vibration control</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>The carbon nanotube (CNT) is a remarkable reinforcement for composite materials with excellent mechanical, electrical, absorbance, and thermal conduction properties (<xref ref-type="bibr" rid="B9">Chen et al., 2018</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B19">Li et al., 2020</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B47">Wang et al., 2021a</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B46">Wang et al., 2022</xref>), including light weight, superior stiffness, and strength, and is commonly used in aerospace, automotive, and civil engineering fields (<xref ref-type="bibr" rid="B59">Zhang et al., 2022</xref>). The functionally graded materials (FGMs) are inhomogenous composites, and the material properties change smoothly and continuously along one or more directions (<xref ref-type="bibr" rid="B18">Li et al., 2019</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B39">Tam et al., 2020</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B49">Yang et al., 2021a</xref>). Compared with laminated materials, FGMs are able to reduce thermal stresses, residual stresses, and stress concentration factors (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Datta, 2021</xref>). Inspired by the concept of FGMs, the functionally graded (FG) distribution of reinforcement has been successfully applied for various structures (<xref ref-type="bibr" rid="B45">Wang et al., 2021b</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B50">Yang et al., 2021b</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B51">Yang et al., 2022a</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B52">Yang et al., 2022b</xref>).</p>
<p>Plates are primary structural components in numerous engineering fields (<xref ref-type="bibr" rid="B44">Wang et al., 2021c</xref>), which are very vulnerable to vibration under complex mechanical load and severe environmental condition. The undesirable vibration affects the accuracy of the precision instrument, accelerates the fatigue failure of the equipment, and even leads to serious safety incidents and enormous property damage (<xref ref-type="bibr" rid="B53">Zhang et al., 2017</xref>). Consequently, the investigation of civil and mechanical engineering aims at suppressing the vibration of plate structures such as trim panel, glazing window, and separating wall (<xref ref-type="bibr" rid="B28">Okina et al., 2019</xref>). Piezoelectric materials have excellent electromechanical coupling characteristics, which are able to realize the mutual conversion of electrical energy and mechanical energy. In addition, piezoelectric materials are usually used to achieve the vibration control of flying-wing, helicopter blade, space station hull, solar panel, reflector, and large sophisticated antenna owing to the high sensitivity and quick response (<xref ref-type="bibr" rid="B43">Tzou et al., 2004</xref>). <xref ref-type="bibr" rid="B57">Zhang et al. (2019a</xref>) reviewed the modeling techniques of piezoelectric structures. <xref ref-type="bibr" rid="B26">Nguyen-Quang et al. (2018</xref>) proposed an isogeometric approach to study the dynamic response of a laminated CNTRC plate integrated with piezoelectric layers.</p>
<p>Currently, the vibration control methods generally include passive control (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Chen et al., 2020</xref>), semi-active control (<xref ref-type="bibr" rid="B12">Gardonio et al., 2021</xref>), and active control (<xref ref-type="bibr" rid="B27">Niu et al., 2018</xref>). Passive control is easy to implement and does not require an external power source (<xref ref-type="bibr" rid="B41">Thenozhi and Yu, 2013</xref>). However, due to the inevitable changes of structural properties and the stochastic nature of external excitations, passive control performance is not that excellent (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Casciati and Yildirim, 2012</xref>). Semi-active control generates a pleasurable control force with low energy consumption (<xref ref-type="bibr" rid="B10">Das et al., 2012</xref>). Owing to outstanding control effect and excellent environmental adaptability, active control is effective to suppress low-frequency structural vibration and becomes the main method to realize the static deflection control and dynamic response control of structures (<xref ref-type="bibr" rid="B30">Qureshi et al., 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B2">Ali et al., 2021</xref>). <xref ref-type="bibr" rid="B25">Nguyen et al. (2019</xref>) investigated the free vibration and dynamic response of smart FG metal foam plate structures reinforced by graphene platelets and analyzed the active control of the plates with piezoelectric sensor and actuator layers. <xref ref-type="bibr" rid="B37">Song et al. (2016</xref>) derived the discrete ordinary differential equations using Hamilton&#x2019;s principle and assumed mode method, and studied the active vibration control of the FG-CNTRC plate using piezoelectric actuator/sensor pairs. <xref ref-type="bibr" rid="B55">Zhang et al. (2016b</xref>) studied the optimal shape control of FG-CNTRC plates and performed the shape control by optimizing the open-loop control voltages and the closed-loop displacement feedback control gain. <xref ref-type="bibr" rid="B20">Li et al. (2018</xref>) used the velocity feedback and LQR control algorithm to design the controller and indicated that the controller is very effective in suppressing the vibration of a composite pyramidal truss core sandwich plate. <xref ref-type="bibr" rid="B13">He et al. (2002</xref>) analyzed the static and dynamic responses of the FG plate based on the displacement and velocity feedback control algorithm.</p>
<p>The FEM has been successfully applied to the active vibration control of smart structures in civil engineering, control engineering, and computer science. <xref ref-type="bibr" rid="B14">He et al. (2001</xref>) applied the FEM to investigate the active shape and vibration control of the FGM plate. Based on the first-order shear deformation theory (FSDT), <xref ref-type="bibr" rid="B22">Liew et al. (2004</xref>) developed a generic FEM model to study the static deflection and dynamic vibration control of FGM shells. <xref ref-type="bibr" rid="B29">Parandvar and Farid (2016</xref>) established a nonlinear FEM model for the FGM plate under thermal, static, and harmonic loads and studied the effects of initial conditions and static pressure on the dynamic response of the system. <xref ref-type="bibr" rid="B42">Tian et al. (2020</xref>) presented an accurate two-noded laminated piezoelectric beam element to study the dynamic response and active vibration control of the laminated composite beam. <xref ref-type="bibr" rid="B58">Zhang et al. (2019b</xref>) developed a geometrically nonlinear FEM model to study the static and dynamic response of the piezoelectric integrated FG-CNTRC plate.</p>
<p>Various active control methods have been proposed to analyze the FGM and FG-CNTRC plate with piezoelectric layers. The velocity feedback control enhances the system damping and controls the oscillation amplitude effectively to achieve vibration control (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Amezquita-Sanchez et al., 2014</xref>). In this study, an efficient and reliable control system is developed by the velocity feedback control algorithm and FEM to protect structures from natural or man-made hazards, which provides important theoretical significance and practical value for the dynamic response analysis of civil structures with complex external environmental factors and electromechanical coupling effect. The active control of free and forced vibration for the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is investigated with four distribution types of CNTs. Based on the FSDT and Hamilton&#x2019;s principle, the governing equations of motion are derived, and the velocity feedback control algorithm is adopted to achieve the dynamic response control. The control effect of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is analyzed under step load and sine excitation, and the effect of CNT volume fraction and feedback control gain is investigated on the vibration amplitude. In addition, the variation of natural frequency for the FG-CNTRC plate with piezoelectric layer thickness and boundary condition is studied in detail.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>Formulations of the FG-CNTRC Plate With Piezoelectric Layers</title>
<sec id="s2-1">
<title>Material Properties</title>
<p>In this section, the plate structure comprises piezoelectric materials for the top and bottom layers and FG-CNTRC for the middle layer, as shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. Four CNT distributions along the thickness direction of the FG-CNTRC layer are considered including uniformly distributed (UD) and functionally graded-V (FG-V), FG-O, and FG-X. In the UD pattern, the CNT is uniformly distributed along the thickness direction. In the FG-V distribution type, CNT is found in abundance on the top of the plate while poorly distributed in the bottom. Moreover, the CNT is abundant in the middle of the plate while poorly distributed in the top and bottom in the FG-O distribution type. In contrast, the CNT is abundant in both the top and the bottom of the plate while poorly distributed in the middle in the FG-X distribution type. The CNT volume fraction of each layer is expressed as<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>UD</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>FG</mml:mtext>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>O</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>FG</mml:mtext>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#xa0;&#xa0;&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>FG</mml:mtext>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>V</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the mass fraction of CNT; <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the densities of the CNT and polymeric matrix, respectively; <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the overall CNT volume fraction of the multilayer CNTRC plate; and <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m10">
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is the total thickness of the plate along <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m11">
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> direction.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Configuration of the rectangular FG-CNTRC plate with piezoelectric layers.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g001.tif"/>
</fig>
<p>According to the rule of mixtures (<xref ref-type="bibr" rid="B33">Shen, 2009</xref>), Young&#x2019;s modulus and the shear modulus of the CNTRC plate are expressed as<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent Young&#x2019;s modulus along the longitudinal and transverse directions, and the shear modulus of CNT, <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent Young&#x2019;s modulus and the shear modulus of the matrix material; <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the CNT efficiency parameters along the longitudinal, transverse, and shear directions, respectively, and the volume fractions of composite component <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> satisfy <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">CNT</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The calculated formulae of Poisson&#x2019;s ratio and density are shown as follows:<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<title>Governing Equation</title>
<p>In the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate with four distribution types of CNT, the core layer is made of FG-CNTRC material. The schematic sketch of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. The length and width of the plate are denoted by <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m28">
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m29">
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively, and the total thickness of the plate is <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with core layer thickness <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and piezoelectric layer thickness <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>According to the FSDT, the displacement fields are defined as<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are displacements of the mid-plane along <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> directions at the time of <italic>t</italic>, respectively, and <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>and <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denote the transverse normal rotations about <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m42">
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m43">
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> axes, respectively. The strain displacement relation is expressed as<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3ba;,</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The stress components of the <italic>k</italic>th layer in the FG-CNTRC plate are calculated by the constitutive relation as<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>44</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>55</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>,, <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>44</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>55</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The shear modulus <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is equal to <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, whereas <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is equal to <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mn>1.2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<xref ref-type="bibr" rid="B35">Shen, 2014</xref>).</p>
<p>Axial forces and bending moments are expressed by the following equations<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e18">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(18)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the total layer number of the plate and the shear correction factor <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e16">Eq. 16</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e17">Eqs 17</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e18">18</xref>, the axial force and bending moments are expressed as<disp-formula id="e19">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>26</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>61</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>62</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(19)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e20">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>26</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>61</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>62</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(20)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e21">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>44</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>55</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(21)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e22">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>26</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>61</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>62</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>26</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>61</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>62</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>26</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>61</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>62</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>26</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>61</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>62</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>66</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e24">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#xa0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>44</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>55</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The stress and moment resultants are obtained as follows:<disp-formula id="e25">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">B&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mtext>,</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e26">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">D&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mtext>,</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e27">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#xa0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The in-plane stiffness matrix, coupled bending&#x2013;stretching matrix, and bending&#x2013;stiffness matrix are expressed as<disp-formula id="e28">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e29">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">.</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The linear constitutive relations of the piezoelectric-integrated plate are expressed as<disp-formula id="e30">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">S&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mtext>,</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e31">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">e&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39e;E</mml:mi>
<mml:mtext>,</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m75">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c3;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m76">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, <bold>D</bold>, and <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m77">
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> represent the stress, strain, electric displacement, and electric field intensity vectors, respectively; <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m78">
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m79">
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m80">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39e;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> indicate the elastic, piezoelectric, and dielectric constant matrices.</p>
<p>The electric variables need to satisfy Maxwell&#x2019;s static electricity equation, where the divergence for electric displacements vanishes at any arbitrary point through the piezoelectric actuator and sensor layer thickness, that is,<disp-formula id="e32">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The electric potential is approximately assumed as a combination of cosine and linear variation (<xref ref-type="bibr" rid="B48">Wang, 2002</xref>)<disp-formula id="e33">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the electric potential in the mid-plane and <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the external electric voltage. The electric field intensity vector is expressed as (<xref ref-type="bibr" rid="B15">Ke et al., 2015</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B6">Barati and Zenkour, 2016</xref>)<disp-formula id="e34">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3d;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x2212;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The piezoelectric and dielectric constant matrices are defined as<disp-formula id="e35a">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>15</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35a)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e35b">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39e;&#x3d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x39e;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x39e;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x39e;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35b)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The strain energy of the plate is obtained as<disp-formula id="e36">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;&#x2212;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">S&#x3b5;&#x2212;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;&#x2212;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39e;E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(36)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The kinetic energy is obtained as<disp-formula id="e37">
<mml:math id="m90">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">v</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(37)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e38">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(38)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the mass density of the <italic>k</italic>th layer in the FG-CNTRC plate. The external work is described as<disp-formula id="e39">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>d</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(39)</label>
</disp-formula>where <bold>f</bold>
<sub>s</sub> represents the external mechanical surface load and <bold>q</bold>
<sub>s</sub> represents the external surface charge. The total energy function of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is expressed as<disp-formula id="e40">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(40)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s2-3">
<title>Finite Element Formulation</title>
<p>In terms of the active control analysis for the CNTRC plate, the FEM is an efficient numerical technique among the community of laminated composite beams, plates, and shells due to its robustness in handling engineering practical problems with complex geometry and complicated condition (<xref ref-type="bibr" rid="B38">Steiger and Mokr&#xfd;, 2015</xref>). The calculation amount of the FEM increases with the increase of element number, and an appropriate element number is needed to satisfy the requirements of computational accuracy and efficiency. The plate is discretized into a certain number of quadrilateral elements, and the approximate displacement functions of arbitrary quadrilateral elements are expressed as<disp-formula id="e41">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(41)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e42">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(42)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e43">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(43)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e44">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(44)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e45">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(45)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e46">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">xI</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">yI</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(46)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The membrane strain, bending strain, and shear strain matrix of the plate are presented as<disp-formula id="e47">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="bold">&#xa0;&#x3ba;&#xa0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(47)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e48">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(48)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e49">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(49)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e50">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(50)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e36">Eqs 36</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e39">39</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e41">41</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e47">47</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e40">Eq. 40</xref>, the governing equations of motion are obtained as<disp-formula id="e51">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x200a;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold">0</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold">0</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold">F</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(51)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>where the detailed expressions of matrices are shown in <xref ref-type="app" rid="app1">Appendix A</xref>.</p>
<p>The FEM is used to analyze the free and forced vibration control of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate. Three boundary conditions are considered including simply supported (S), fully clamped (C), and free (F) edge. The simply supported boundary condition is expressed as<disp-formula id="e52">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(52)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e53">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(53)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The fully clamped boundary condition is expressed as<disp-formula id="e54">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(54)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Since the electric field intensities <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m109">
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> only depend on the component along the <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m110">
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> direction, the matrix <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be simplified as<disp-formula id="e55">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(55)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e55">Eq. 55</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e51">Eq. 51</xref>, the governing equations of motion are obtained as follows:<disp-formula id="e56">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">uu</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">F</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mtext>.</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(56)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s2-4">
<title>Velocity Feedback Control</title>
<p>When the external charge <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m114">
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is equal to zero, under the action of initial disturbance, the potential generated by the direct piezoelectric effect on the sensor layer is<disp-formula id="e57">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(57)</label>
</disp-formula>where the sensor charge is determined by<disp-formula id="e58">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(58)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The actuator voltage <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is expressed as<disp-formula id="e59">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(59)</label>
</disp-formula>where the constant <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the velocity feedback control gain. The magnitude of the actuator layer charge is obtained by substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e57">Eqs 57</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e59">59</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e51">Eq. 51</xref> as<disp-formula id="e60">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(60)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the actuator charge and the motion equation is expressed as<disp-formula id="e61">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Kd</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">F,</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(61)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e62">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(62)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e63">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(63)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the Rayleigh damping matrix.</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="results|discussion" id="s3">
<title>Results and Discussion</title>
<p>In this section, the FEM is used to analyze the free and forced vibration control of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate.</p>
<sec id="s3-1">
<title>Convergence and Comparison Study</title>
<p>The convergence and comparison study of the piezoelectric-integrated plate under three different boundary conditions is studied. The length and width of the piezoelectric-integrated plate are <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>400</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the thicknesses of the core layer and each piezoelectric layer are <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> mm and <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively. Both the top and bottom layers consist of the G1195-N piezoelectric material, and the core layer is the aluminum oxide (Ti-6Al-4V) material. The Ti-6Al-4V core layer is isotropic with Young&#x2019;s modulus <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>105.7</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">Gpa</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, Poisson&#x2019;s ratio <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.2981</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and density <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>4429</mml:mn>
<mml:mtext>kg</mml:mtext>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the material parameters of G1195-N piezoelectric layers are <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>63</mml:mn>
<mml:mtext>Gpa</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>7600</mml:mn>
<mml:mtext>kg</mml:mtext>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>22.86</mml:mn>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>15</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x39e;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The convergence study of the piezoelectric-integrated plate under CFCF, CCCC, CFFF, and SSSS boundary conditions is demonstrated in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>. It is observed that fundamental frequency declines as the number of elements increases. When the element number exceeds 20 &#xd7; 20, the fundamental frequency approaches a stable value gradually, which verifies the convergence of the FEM numerical simulation.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Convergence study of the piezoelectric-integrated plate under different boundary conditions.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g002.tif"/>
</fig>
<p>The first six natural frequencies of the piezoelectric-integrated plate under the CCCC boundary condition are presented in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> and are compared with those obtained based on the CLPT (<xref ref-type="bibr" rid="B14">He et al., 2001</xref>), FSDT (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, 2016a</xref>), and HSDT (<xref ref-type="bibr" rid="B32">Selim et al., 2016</xref>). It is observed that the maximum relative errors with the FSDT and HSDT are 1.28 and 0.22%, respectively, and the CLPT is less than 2.5%, which is possibly because the element number in <xref ref-type="bibr" rid="B14">He et al. (2001</xref>) is 8 &#xd7; 8 and did not give a completely converged value of the frequency (<xref ref-type="bibr" rid="B5">Askari Farsangi et al., 2013</xref>). In <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, the maximum relative error of the first six frequencies for the piezoelectric-integrated plate is about 0.28% under the SSSS boundary condition, which proves the accuracy of the numerical method and the applicability of different boundary conditions. <xref ref-type="fig" rid="F3">Figures 3</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F4">4</xref> depict the first six vibration modes of CFFF and SSSS piezoelectric-integrated plates.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>First six natural frequencies of the piezoelectric-integrated plate (CCCC).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Mode</th>
<th align="center">Present</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B14">He et al. (2001)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B32">Selim et al. (2016)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="char" char=".">264.35</td>
<td align="char" char=".">262.53</td>
<td align="char" char=".">0.69</td>
<td align="char" char=".">263.401</td>
<td align="char" char=".">0.36</td>
<td align="char" char=".">264.71</td>
<td align="char" char=".">0.14</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="char" char=".">539.08</td>
<td align="char" char=".">533.83</td>
<td align="char" char=".">0.97</td>
<td align="char" char=".">535.033</td>
<td align="char" char=".">0.75</td>
<td align="char" char=".">539.13</td>
<td align="char" char=".">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="char" char=".">539.08</td>
<td align="char" char=".">533.83</td>
<td align="char" char=".">0.97</td>
<td align="char" char=".">535.033</td>
<td align="char" char=".">0.75</td>
<td align="char" char=".">539.13</td>
<td align="char" char=".">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">4</td>
<td align="char" char=".">793.55</td>
<td align="char" char=".">774.20</td>
<td align="char" char=".">2.44</td>
<td align="char" char=".">786.143</td>
<td align="char" char=".">0.93</td>
<td align="char" char=".">793.88</td>
<td align="char" char=".">0.04</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">5</td>
<td align="char" char=".">966.79</td>
<td align="char" char=".">957.32</td>
<td align="char" char=".">0.98</td>
<td align="char" char=".">954.389</td>
<td align="char" char=".">1.28</td>
<td align="char" char=".">964.67</td>
<td align="char" char=".">0.22</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">6</td>
<td align="char" char=".">971.50</td>
<td align="char" char=".">963.04</td>
<td align="char" char=".">0.87</td>
<td align="char" char=".">959.350</td>
<td align="char" char=".">1.25</td>
<td align="char" char=".">969.33</td>
<td align="char" char=".">0.22</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>First six natural frequencies of the piezoelectric-integrated plate (SSSS).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Mode</th>
<th align="center">Present</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B5">Askari Farsangi et al. (2013</xref>)</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B31">Selim et al. (2017)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="char" char=".">145.12</td>
<td align="char" char=".">145.37</td>
<td align="char" char=".">0.17</td>
<td align="char" char=".">145.35</td>
<td align="char" char=".">0.16</td>
<td align="char" char=".">145.16</td>
<td align="char" char=".">0.03</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="char" char=".">362.79</td>
<td align="char" char=".">363.09</td>
<td align="char" char=".">0.08</td>
<td align="char" char=".">363.05</td>
<td align="char" char=".">0.07</td>
<td align="char" char=".">362.75</td>
<td align="char" char=".">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="char" char=".">362.79</td>
<td align="char" char=".">363.09</td>
<td align="char" char=".">0.08</td>
<td align="char" char=".">363.05</td>
<td align="char" char=".">0.07</td>
<td align="char" char=".">362.83</td>
<td align="char" char=".">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">4</td>
<td align="char" char=".">579.89</td>
<td align="char" char=".">580.42</td>
<td align="char" char=".">0.09</td>
<td align="char" char=".">580.35</td>
<td align="char" char=".">0.08</td>
<td align="char" char=".">579.50</td>
<td align="char" char=".">0.07</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">5</td>
<td align="char" char=".">725.88</td>
<td align="char" char=".">725.09</td>
<td align="char" char=".">0.11</td>
<td align="char" char=".">725.00</td>
<td align="char" char=".">0.12</td>
<td align="char" char=".">723.85</td>
<td align="char" char=".">0.28</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">6</td>
<td align="char" char=".">725.88</td>
<td align="char" char=".">725.09</td>
<td align="char" char=".">0.11</td>
<td align="char" char=".">725.00</td>
<td align="char" char=".">0.12</td>
<td align="char" char=".">724.99</td>
<td align="char" char=".">0.12</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>First six modes of the piezoelectric-integrated FG plate (CFFF): <bold>(A)</bold> first mode; <bold>(B)</bold> second mode; <bold>(C)</bold> third mode; <bold>(D)</bold> fourth mode; <bold>(E)</bold> fifth mode; and <bold>(F)</bold> sixth mode.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g003.tif"/>
</fig>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>First six modes of the piezoelectric-integrated FG plate (SSSS): <bold>(A)</bold> first mode; <bold>(B)</bold> second mode; <bold>(C)</bold> third mode; <bold>(D)</bold> fourth mode; <bold>(E)</bold> fifth mode; and <bold>(F)</bold> sixth mode.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g004.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3-2">
<title>Free Vibration</title>
<p>In this section, CNT and poly methyl methacrylate (PMMA) are used as the reinforcement and matrix materials of the core layer. Unless otherwise stated, the geometrical and material parameters of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate are listed as follows: Young&#x2019;s modulus, Poisson&#x2019;s ratio, and density of PMMA are <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mn>3.52</mml:mn>
<mml:mtext>Gpa</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, 0.34, and <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:mn>1150</mml:mn>
<mml:mtext>kg</mml:mtext>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively. The efficiency parameters of different CNT volume fractions are <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.137</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.022</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">CNT</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.142</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.626</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">CNT</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.17</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.141</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.585</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">CNT</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.28</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<xref ref-type="bibr" rid="B17">Kiani, 2016b</xref>). In addition, <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is equal to <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.7</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which is obtained from molecular dynamics (MD) simulations (<xref ref-type="bibr" rid="B36">Shen and Zhang, 2010</xref>). The shear modulus <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is equal to <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, whereas <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is equal to <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">1</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">.2</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<xref ref-type="bibr" rid="B34">Shen, 2011</xref>). The lead zirconate titanate (PZT-5A) piezoelectric material is selected as the sensor and actuator layer with Young&#x2019;s modulus, Poisson&#x2019;s ratio, and density of 63&#xa0;GPa, 0.3, and 7750&#xa0;kg/m<sup>3</sup>, respectively, and the piezoelectric constants <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>6.1468</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>C/m</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>
<xref ref-type="table" rid="T3">Tables 3</xref>, <xref ref-type="table" rid="T4">4</xref> indicate the effects of CNT volume fraction and distribution type on the first three frequencies for the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate under CCCC and SSSS boundary conditions, respectively. In these two cases, the numerical result of natural frequency increases as the CNT volume fraction increases. In addition, FG-X has the highest natural frequency among the four CNT distributions of FG-CNTRC plates, and the FG-O CNTRC plate has the lowest one, which matches the data from the existing literature consistently (<xref ref-type="bibr" rid="B40">Thanh et al., 2018</xref>). This phenomenon indicates that the volume fraction and distribution type of CNTs affect the stiffness of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate significantly.</p>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>Effects of CNT volume fraction and distribution type on the first three frequencies (CCCC).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">
<italic>V</italic>
<sub>
<italic>CNT</italic>
</sub>
</th>
<th align="center">Type</th>
<th align="center">Mode 1</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Mode 2</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Mode 3</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td rowspan="4" align="left">0.12</td>
<td align="left">UD</td>
<td align="char" char=".">1052.73</td>
<td align="char" char=".">1052.320</td>
<td align="char" char=".">0.04</td>
<td align="char" char=".">1764.79</td>
<td align="char" char=".">1754.272</td>
<td align="char" char=".">0.60</td>
<td align="char" char=".">2172.87</td>
<td align="char" char=".">2193.422</td>
<td align="char" char=".">0.95</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-X</td>
<td align="char" char=".">1117.14</td>
<td align="char" char=".">1123.681</td>
<td align="char" char=".">0.59</td>
<td align="char" char=".">1801.29</td>
<td align="char" char=".">1794.659</td>
<td align="char" char=".">0.37</td>
<td align="char" char=".">2310.79</td>
<td align="char" char=".">2350.670</td>
<td align="char" char=".">1.73</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-V</td>
<td align="char" char=".">1006.72</td>
<td align="char" char=".">1005.819</td>
<td align="char" char=".">0.09</td>
<td align="char" char=".">1740.56</td>
<td align="char" char=".">1731.073</td>
<td align="char" char=".">0.55</td>
<td align="char" char=".">2065.33</td>
<td align="char" char=".">2080.075</td>
<td align="char" char=".">0.71</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-O</td>
<td align="char" char=".">974.28</td>
<td align="char" char=".">964.531</td>
<td align="char" char=".">1.00</td>
<td align="char" char=".">1724.40</td>
<td align="char" char=".">1708.134</td>
<td align="char" char=".">0.94</td>
<td align="char" char=".">1985.43</td>
<td align="char" char=".">1977.223</td>
<td align="char" char=".">0.41</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4" align="left">0.17</td>
<td align="left">UD</td>
<td align="char" char=".">1139.32</td>
<td align="char" char=".">1132.446</td>
<td align="char" char=".">0.60</td>
<td align="char" char=".">1849.60</td>
<td align="char" char=".">1822.923</td>
<td align="char" char=".">1.44</td>
<td align="char" char=".">2377.69</td>
<td align="char" char=".">2377.438</td>
<td align="char" char=".">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-X</td>
<td align="char" char=".">1221.58</td>
<td align="char" char=".">1220.533</td>
<td align="char" char=".">0.09</td>
<td align="char" char=".">1901.71</td>
<td align="char" char=".">1877.468</td>
<td align="char" char=".">1.27</td>
<td align="char" char=".">2543.78</td>
<td align="char" char=".">2557.460</td>
<td align="char" char=".">0.54</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-V</td>
<td align="char" char=".">1079.29</td>
<td align="char" char=".">1070.668</td>
<td align="char" char=".">0.80</td>
<td align="char" char=".">1816.19</td>
<td align="char" char=".">1791.936</td>
<td align="char" char=".">1.34</td>
<td align="char" char=".">2243.70</td>
<td align="char" char=".">2235.808</td>
<td align="char" char=".">0.35</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-O</td>
<td align="char" char=".">1036.26</td>
<td align="char" char=".">1019.054</td>
<td align="char" char=".">1.66</td>
<td align="char" char=".">1794.29</td>
<td align="char" char=".">1760.297</td>
<td align="char" char=".">1.89</td>
<td align="char" char=".">2142.62</td>
<td align="char" char=".">2114.476</td>
<td align="char" char=".">1.31</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4" align="left">0.28</td>
<td align="left">UD</td>
<td align="char" char=".">1243.63</td>
<td align="char" char=".">1237.833</td>
<td align="char" char=".">0.47</td>
<td align="char" char=".">1913.34</td>
<td align="char" char=".">1884.452</td>
<td align="char" char=".">1.51</td>
<td align="char" char=".">2594.91</td>
<td align="char" char=".">2595.416</td>
<td align="char" char=".">0.02</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-X</td>
<td align="char" char=".">1346.67</td>
<td align="char" char=".">1344.337</td>
<td align="char" char=".">0.17</td>
<td align="char" char=".">1991.57</td>
<td align="char" char=".">1961.099</td>
<td align="char" char=".">1.53</td>
<td align="char" char=".">2783.29</td>
<td align="char" char=".">2789.245</td>
<td align="char" char=".">0.21</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-V</td>
<td align="char" char=".">1169.40</td>
<td align="char" char=".">1158.616</td>
<td align="char" char=".">0.92</td>
<td align="char" char=".">1871.87</td>
<td align="char" char=".">1845.611</td>
<td align="char" char=".">1.40</td>
<td align="char" char=".">2446.22</td>
<td align="char" char=".">2434.656</td>
<td align="char" char=".">0.47</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-O</td>
<td align="char" char=".">1106.19</td>
<td align="char" char=".">1092.922</td>
<td align="char" char=".">1.20</td>
<td align="char" char=".">1833.20</td>
<td align="char" char=".">1799.007</td>
<td align="char" char=".">1.87</td>
<td align="char" char=".">2316.99</td>
<td align="char" char=".">2296.466</td>
<td align="char" char=".">0.89</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T4" position="float">
<label>TABLE 4</label>
<caption>
<p>Effects of CNT volume fraction and distribution type on the first three frequencies (SSSS).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">
<italic>V</italic>
<sub>
<italic>CNT</italic>
</sub>
</th>
<th align="center">Type</th>
<th align="center">Mode 1</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Mode 2</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
<th align="center">Mode 3</th>
<th align="center">Ref. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Kiani, (2016a)</xref>
</th>
<th align="center">Error (%)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td rowspan="4" align="left">0.12</td>
<td align="left">UD</td>
<td align="char" char=".">576.53</td>
<td align="char" char=".">581.680</td>
<td align="char" char=".">0.89</td>
<td align="char" char=".">1227.49</td>
<td align="char" char=".">1223.513</td>
<td align="char" char=".">0.32</td>
<td align="char" char=".">1629.46</td>
<td align="char" char=".">1637.386</td>
<td align="char" char=".">0.49</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-X</td>
<td align="char" char=".">613.97</td>
<td align="char" char=".">620.817</td>
<td align="char" char=".">1.12</td>
<td align="char" char=".">1245.86</td>
<td align="char" char=".">1242.200</td>
<td align="char" char=".">0.29</td>
<td align="char" char=".">1774.45</td>
<td align="char" char=".">1794.415</td>
<td align="char" char=".">1.13</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-V</td>
<td align="char" char=".">552.02</td>
<td align="char" char=".">558.167</td>
<td align="char" char=".">1.11</td>
<td align="char" char=".">1216.80</td>
<td align="char" char=".">1215.311</td>
<td align="char" char=".">0.12</td>
<td align="char" char=".">1524.69</td>
<td align="char" char=".">1530.438</td>
<td align="char" char=".">0.38</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-O</td>
<td align="char" char=".">535.46</td>
<td align="char" char=".">538.471</td>
<td align="char" char=".">0.56</td>
<td align="char" char=".">1209.84</td>
<td align="char" char=".">1204.684</td>
<td align="char" char=".">0.43</td>
<td align="char" char=".">1450.07</td>
<td align="char" char=".">1442.310</td>
<td align="char" char=".">0.54</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4" align="left">0.17</td>
<td align="left">UD</td>
<td align="char" char=".">620.67</td>
<td align="char" char=".">622.893</td>
<td align="char" char=".">0.36</td>
<td align="char" char=".">1272.37</td>
<td align="char" char=".">1258.801</td>
<td align="char" char=".">1.07</td>
<td align="char" char=".">1800.44</td>
<td align="char" char=".">1799.333</td>
<td align="char" char=".">0.06</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-X</td>
<td align="char" char=".">671.07</td>
<td align="char" char=".">675.135</td>
<td align="char" char=".">0.61</td>
<td align="char" char=".">1301.37</td>
<td align="char" char=".">1287.031</td>
<td align="char" char=".">1.10</td>
<td align="char" char=".">1924.00</td>
<td align="char" char=".">1881.021</td>
<td align="char" char=".">2.23</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-V</td>
<td align="char" char=".">587.42</td>
<td align="char" char=".">589.734</td>
<td align="char" char=".">0.39</td>
<td align="char" char=".">1257.21</td>
<td align="char" char=".">1247.187</td>
<td align="char" char=".">0.80</td>
<td align="char" char=".">1665.96</td>
<td align="char" char=".">1658.371</td>
<td align="char" char=".">0.46</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-O</td>
<td align="char" char=".">564.59</td>
<td align="char" char=".">563.816</td>
<td align="char" char=".">0.14</td>
<td align="char" char=".">1247.20</td>
<td align="char" char=".">1231.135</td>
<td align="char" char=".">1.29</td>
<td align="char" char=".">1568.23</td>
<td align="char" char=".">1549.857</td>
<td align="char" char=".">1.17</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4" align="left">0.28</td>
<td align="left">UD</td>
<td align="char" char=".">683.44</td>
<td align="char" char=".">685.157</td>
<td align="char" char=".">0.25</td>
<td align="char" char=".">1304.40</td>
<td align="char" char=".">1288.052</td>
<td align="char" char=".">1.25</td>
<td align="char" char=".">1942.93</td>
<td align="char" char=".">1892.727</td>
<td align="char" char=".">2.58</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-X</td>
<td align="char" char=".">754.50</td>
<td align="char" char=".">757.992</td>
<td align="char" char=".">0.46</td>
<td align="char" char=".">1354.42</td>
<td align="char" char=".">1335.172</td>
<td align="char" char=".">1.42</td>
<td align="char" char=".">1960.77</td>
<td align="char" char=".">1904.708</td>
<td align="char" char=".">2.86</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-V</td>
<td align="char" char=".">636.88</td>
<td align="char" char=".">636.499</td>
<td align="char" char=".">0.06</td>
<td align="char" char=".">1283.22</td>
<td align="char" char=".">1271.287</td>
<td align="char" char=".">0.93</td>
<td align="char" char=".">1864.02</td>
<td align="char" char=".">1849.033</td>
<td align="char" char=".">0.80</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FG-O</td>
<td align="char" char=".">602.55</td>
<td align="char" char=".">599.892</td>
<td align="char" char=".">0.44</td>
<td align="char" char=".">1263.53</td>
<td align="char" char=".">1244.457</td>
<td align="char" char=".">1.51</td>
<td align="char" char=".">1736.68</td>
<td align="char" char=".">1713.093</td>
<td align="char" char=".">1.36</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The frequency difference ratio between the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate and core plate is generally adopted to quantify the effect of the piezoelectric layer thickness on fundamental frequency. <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> demonstrates the effect of the piezoelectric layer thickness on the fundamental frequency for the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate. The frequency difference ratio is positive when <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">CNT</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which indicates that the fundamental frequency of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is higher than that of the core plate, and the effect of electromechanical coupling on the fundamental frequency exceeds the combined effect of mass density and elastic modulus. When <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">CNT</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.28</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the frequency difference ratio initially decreases and then increases with the increase of thickness for the piezoelectric layer, which demonstrates that the fundamental frequency is related to the combined effect of mass density, elastic modulus, and electromechanical coupling. Moreover, it should be noticed that the electromechanical coupling effect is enhanced by increasing the thickness of the piezoelectric layer, which leads to the increment of fundamental frequency for the piezoelectric-integrated plate (<xref ref-type="bibr" rid="B1">Abad and Rouzegar, 2019</xref>). When the thickness of the piezoelectric layer reaches a certain value, the effect of electromechanical coupling exceeds the combined effect of density and stiffness, which is consistent with the works done by <xref ref-type="bibr" rid="B4">Askari Farsangi and Saidi (2012</xref>); <xref ref-type="bibr" rid="B5">Askari Farsangi et al. (2013</xref>).</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>Variation of frequency difference ratio with the thickness ratio under SSSS boundary conditions.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g005.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3-3">
<title>Active Vibration Control</title>
<p>The active control of dynamic vibration is studied for the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate with two PZT-5A piezoelectric layers. The velocity feedback control algorithm is used to control the vibration of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> illustrates the results under SSSS boundary condition with different velocity feedback gains. When the feedback gain is equal to 0.001, the deflection of plate midpoint converges to zero after a time period of 0.25&#xa0;s, and the period is shortened to 0.1&#xa0;s when the feedback gain is 0.005. The vibration response of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate attenuates rapidly while the velocity feedback gain increases. In addition, it should be emphasized that the feedback control gain is restricted because of the failure voltage of the piezoelectric material.</p>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>Active vibration control of the piezoelectric-integrated FG plate under SSSS boundary conditions with different velocity feedback gains: <bold>(A)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0; <bold>(B)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0.001; <bold>(C)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0.005; <bold>(D)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0.01.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g006.tif"/>
</fig>
<p>The effects of boundary condition and dynamic load on the vibration response are investigated for the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate. <xref ref-type="fig" rid="F7">Figures 7</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref> present the deflection response of the piezoelectric-integrated plate subject to step load and sine excitation under the CFCF boundary condition. In the time period <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
<mml:mtext>s</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the FG-CNTRC plate is subjected to the time-dependent distributed transverse load, which is forced vibration initially; afterward, the load is withdrawn at <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
<mml:mtext>s</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the forced vibration is transformed into free vibration. It is also illustrated that the deflection of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate decreases with the increase of CNT volume fraction, and the decay rate increases significantly with the increase of velocity feedback control gain. The deflection response of the piezoelectric-integrated plate subject to sine excitation and step load under SSSS boundary condition is shown in <xref ref-type="fig" rid="F9">Figures 9</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F10">10</xref>. These figures illustrate that the vibration attenuates faster with the increase of velocity feedback control gain, and the addition of CNTs leads to significant improvements of plate stiffness, which is compatible with the previous results.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>Central deflection response control under CFCF boundary conditions subjected to step load with different velocity feedback gains: <bold>(A)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0.001; <bold>(B)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0.01.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g007.tif"/>
</fig>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>Central deflection response control under CFCF boundary conditions subjected to sine excitation with different velocity feedback gains: <bold>(A)</bold> <italic>G</italic>
<sub>
<italic>v</italic>
</sub> &#x3d; 0.001; <bold>(B)</bold> <italic>Gv</italic> &#x3d; 0.01.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g008.tif"/>
</fig>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>Central deflection response control under SSSS boundary conditions subjected to sine excitation with different velocity feedback gains: <bold>(A)</bold> <italic>Gv</italic> &#x3d; 0.001; <bold>(B)</bold> <italic>Gv</italic> &#x3d; 0.01.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g009.tif"/>
</fig>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>Central deflection response control under SSSS boundary conditions subjected to step load with different velocity feedback gains: <bold>(A)</bold> <italic>Gv</italic> &#x3d; 0.001; <bold>(B)</bold> <italic>Gv</italic> &#x3d; 0.01.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g010.tif"/>
</fig>
<p>The amplitude&#x2013;frequency response curve for the piezoelectric FG-CNTRC plate is shown in <xref ref-type="fig" rid="F11">Figure 11</xref>. The vibration responses in the frequency domain are investigated for various feedback gains. With the increase of velocity feedback control gain, the active damping of the piezoelectric FG-CNTRC plate increases and the resonant amplitude decreases, which depicts that the velocity feedback control gain plays a major role in the process of vibration attenuation.</p>
<fig id="F11" position="float">
<label>FIGURE 11</label>
<caption>
<p>Amplitude frequency response curve for the piezoelectric-integrated FG plate (CFCF).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmats-09-861388-g011.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s4">
<title>Conclusion</title>
<p>Based on the FSDT, the governing equations of the motion of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate are derived by Hamilton&#x2019;s principle. The active control of free and forced vibration for the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate under different boundary conditions is investigated using the FEM. The main conclusions are summarized as follows:<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(1) The volume fraction and distribution type of the CNT affect the stiffness of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate significantly. The natural frequency of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate increases with the increase in CNT volume fraction, and the natural frequency of the piezoelectric FG-X CNTRC plate is relatively large compared with those of the other CNT distribution types including UD, FG-O, and FG-V.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>(2) The fundamental frequency of the piezoelectric-integrated plate is related to the combined effect of mass density, elastic modulus, and electromechanical coupling. The increase of piezoelectric layer thickness leads to the increase of fundamental frequency for the piezoelectric-integrated plate owing to electromechanical coupling.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>(3) The vibration response control of the piezoelectric-integrated FG-CNTRC plate is investigated under the step load and sinusoidal excitation. The velocity feedback control method is able to achieve the dynamic response control of the piezoelectric FG-CNTRC plate with excellent control effect on both forced vibration and free vibration.</p>
</list-item>
</list>
</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s5">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>Author Contributions</title>
<p>XY: methodology, investigation, and writing&#x2014;original draft. XZ: conceptualization and writing&#x2014;review and editing. JW: writing&#x2014;review and editing, supervision, project administration, and funding acquisition.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Funding</title>
<p>The authors gratefully acknowledge the support of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 12072003) and the Beijing Natural Science Foundation (Grant No. 1222001).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s8">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s9">
<title>Publisher&#x2019;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abad</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rouzegar</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Exact Wave Propagation Analysis of Moderately Thick Levy-type Plate with Piezoelectric Layers Using Spectral Element Method</article-title>. <source>Thin-Walled Struct.</source> <volume>141</volume>, <fpage>319</fpage>&#x2013;<lpage>331</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tws.2019.04.007</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ali</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gavgani</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hojat</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fahimi</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Semi-Active Control of Jacket Platforms under Wave Loads Considering</article-title>. <source>fluid-structure interaction</source> <volume>117</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>11</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Amezquita-Sanchez</surname>
<given-names>J. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dominguez-Gonzalez</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sedaghati</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>De Jesus Romero-Troncoso</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Osornio-Rios</surname>
<given-names>R. A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Vibration Control on Smart Civil Structures: A Review</article-title>. <source>Mech. Adv. Mater. Struct.</source> <volume>21</volume>, <fpage>23</fpage>&#x2013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/15376494.2012.677103</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Askari Farsangi</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Saidi</surname>
<given-names>A. R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Levy Type Solution for Free Vibration Analysis of Functionally Graded Rectangular Plates with Piezoelectric Layers</article-title>. <source>Smart Mater. Struct.</source> <volume>21</volume>, <fpage>094017</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0964-1726/21/9/094017</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Askari Farsangi</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Saidi</surname>
<given-names>A. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Batra</surname>
<given-names>R. C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Analytical Solution for Free Vibrations of Moderately Thick Hybrid Piezoelectric Laminated Plates</article-title>. <source>J. Sound Vib.</source> <volume>332</volume>, <fpage>5981</fpage>&#x2013;<lpage>5998</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2013.05.010</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Barati</surname>
<given-names>M. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zenkour</surname>
<given-names>A. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Electro-Thermoelastic Vibration of Plates Made of Porous Functionally Graded Piezoelectric Materials under Various Boundary Conditions</article-title>. <source>J. Vib Control.</source> <volume>24</volume> (<issue>10</issue>), <fpage>319</fpage>&#x2013;<lpage>331</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/1077546316672788</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Casciati</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yildirim</surname>
<given-names>U.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Active and Semi-Active Control of Structures Theory and Applications: A Review of Recent Advances</article-title>. <source>Jour Ntell Materl Syst. Struct.</source> <volume>23</volume> (<issue>11</issue>), <fpage>1181</fpage>-<lpage>1195</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/1045389x12445029</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Song</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Generating Mechanism of Mode Localization for the Beams and its Application in the Passive Vibration Control</article-title>. <source>J. Sound Vib.</source> <volume>485</volume>, <fpage>115531</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2020.115531</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wu</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xie</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Multilayered Carbon Nanotube Yarn Based Optoacoustic Transducer with High Energy Conversion Efficiency for Ultrasound Application</article-title>. <source>Nano Energy</source> <volume>46</volume>, <fpage>314</fpage>&#x2013;<lpage>321</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nanoen.2018.02.006</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Das</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Datta</surname>
<given-names>T. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Madan</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Semiactive Fuzzy Control of the Seismic Response of Building Frames with MR Dampers</article-title>. <source>Earthquake Engng. Struct. Dyn.</source> <volume>41</volume>, <fpage>99</fpage>&#x2013;<lpage>118</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/eqe.1120</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Datta</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Active Vibration Control of Axially Functionally Graded Cantilever Beams by Finite Element Method</article-title>. <source>Mater. Today Proc.</source> <volume>44</volume>, <fpage>2543</fpage>&#x2013;<lpage>2550</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpr.2020.12.628</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gardonio</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Turco</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kras</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bo</surname>
<given-names>L. D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Casagrande</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Semi-active Vibration Control Unit Tuned to Maximise Electric Power Dissipation</article-title>. <source>J. Sound Vibr.</source> <volume>499</volume>, <fpage>116000</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2021.116000</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>He</surname>
<given-names>X. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ng</surname>
<given-names>T. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sivashanker</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2002</year>). <article-title>A FEM Model for the Active Control of Curved FGM Shells Using Piezoelectric Sensor/actuator Layers</article-title>. <source>Int. J. Numer. Meth. Engng.</source> <volume>54</volume>, <fpage>853</fpage>&#x2013;<lpage>870</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.451</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>He</surname>
<given-names>X. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ng</surname>
<given-names>T. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sivashanker</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Active Control of FGM Plates with Integrated Piezoelectric Sensors and Actuators</article-title>. <source>Int. J. Sol. Struct.</source> <volume>38</volume>, <fpage>1641</fpage>&#x2013;<lpage>1655</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0020-7683(00)00050-0</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ke</surname>
<given-names>L.-L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.-S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Free Vibration of Nonlocal Piezoelectric Nanoplates under Various Boundary Conditions</article-title>. <source>Physica E: Low-Dimensional Syst. Nanostruct.</source> <volume>66</volume>, <fpage>93</fpage>&#x2013;<lpage>106</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physe.2014.10.002</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kiani</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Free Vibration of Functionally Graded Carbon Nanotube Reinforced Composite Plates Integrated with Piezoelectric Layers</article-title>. <source>Comput. Maths. Appl.</source> <volume>72</volume>, <fpage>2433</fpage>&#x2013;<lpage>2449</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.camwa.2016.09.007</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kiani</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Thermal Postbuckling of Temperature-dependent sandwich Beams with Carbon Nanotube-Reinforced Face Sheets</article-title>. <source>J. Therm. Stresses</source> <volume>39</volume>, <fpage>1098</fpage>&#x2013;<lpage>1110</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01495739.2016.1192856</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xue</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Narita</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Active Vibration Control of Functionally Graded Piezoelectric Material Plate</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>207</volume>, <fpage>509</fpage>&#x2013;<lpage>518</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2018.09.053</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shen</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Self-healing: A New Skill Unlocked for Ultrasound Transducer</article-title>. <source>Nano Energy</source> <volume>68</volume>, <fpage>104348</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nanoen.2019.104348</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jing</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Active Vibration Control of Composite Pyramidal Lattice Truss Core Sandwich Plates</article-title>. <source>J. Aerosp. Eng.</source> <volume>31</volume>, <fpage>04017097</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1061/(asce)as.1943-5525.0000817</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>He</surname>
<given-names>X. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kitipornchai</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2004</year>). <article-title>Finite Element Method for the Feedback Control of FGM Shells in the Frequency Domain via Piezoelectric Sensors and Actuators</article-title>. <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source> <volume>193</volume>, <fpage>257</fpage>&#x2013;<lpage>273</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2003.09.009</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nguyen</surname>
<given-names>N. V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lee</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nguyen-Xuan</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Active Vibration Control of GPLs-Reinforced FG Metal Foam Plates with Piezoelectric Sensor and Actuator Layers</article-title>. <source>Composites B: Eng.</source> <volume>172</volume>, <fpage>769</fpage>&#x2013;<lpage>784</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compositesb.2019.05.060</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nguyen-Quang</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vo-Duy</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dang-Trung</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nguyen-Thoi</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>An Isogeometric Approach for Dynamic Response of Laminated FG-CNT Reinforced Composite Plates Integrated with Piezoelectric Layers</article-title>. <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source> <volume>332</volume>, <fpage>25</fpage>&#x2013;<lpage>46</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2017.12.010</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Niu</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xin</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Vibration Active Control of Structure with Parameter Perturbation Using Fractional Order Positive Position Feedback Controller</article-title>. <source>J. Sound Vibr.</source> <volume>430</volume>, <fpage>101</fpage>&#x2013;<lpage>114</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2018.05.038</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Okina</surname>
<given-names>F. T. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Baro</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ripamonti</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Buiochi</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Modelling and Active Control Aiming at Enhancing the Sound Transmission Loss of Thin Partition Panels</article-title>. <source>Smart Struct. Mater. Nondestruct Evalua Hea Monit.</source> <volume>10967</volume>. </citation>
</ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Parandvar</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Farid</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Large Amplitude Vibration of FGM Plates in thermal Environment Subjected to Simultaneously Static Pressure and Harmonic Force Using Multimodal FEM</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>141</volume>, <fpage>163</fpage>&#x2013;<lpage>171</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2016.01.044</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qureshi</surname>
<given-names>E. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shen</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Vibration Control Laws via Shunted Piezoelectric Transducers: A Review</article-title>. <source>Int. J. Aeronaut. Space Sci.</source> <volume>15</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.5139/ijass.2014.15.1.1</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Selim</surname>
<given-names>B. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>L. W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Active Vibration Control of CNT-Reinforced Composite Plates with Piezoelectric Layers Based on Reddy&#x27;s Higher-Order Shear Deformation Theory</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>163</volume>, <fpage>350</fpage>&#x2013;<lpage>364</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2016.11.011</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Selim</surname>
<given-names>B. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>L. W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Active Vibration Control of FGM Plates with Piezoelectric Layers Based on Reddy&#x27;s Higher-Order Shear Deformation Theory</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>155</volume>, <fpage>118</fpage>&#x2013;<lpage>134</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2016.07.059</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shen</surname>
<given-names>H.-S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Nonlinear Bending of Functionally Graded Carbon Nanotube-Reinforced Composite Plates in thermal Environments</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>91</volume>, <fpage>9</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2009.04.026</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B34">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shen</surname>
<given-names>H.-S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Postbuckling of Nanotube-Reinforced Composite Cylindrical Shells in thermal Environments, Part I: Axially-Loaded Shells</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>93</volume>, <fpage>2096</fpage>&#x2013;<lpage>2108</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2011.02.011</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B35">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shen</surname>
<given-names>H.-S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Torsional Postbuckling of Nanotube-Reinforced Composite Cylindrical Shells in thermal Environments</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>116</volume>, <fpage>477</fpage>&#x2013;<lpage>488</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2014.05.039</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B36">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shen</surname>
<given-names>H.-S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>C.-L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Thermal Buckling and Postbuckling Behavior of Functionally Graded Carbon Nanotube-Reinforced Composite Plates</article-title>. <source>Mater. Des.</source> <volume>31</volume>, <fpage>3403</fpage>&#x2013;<lpage>3411</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matdes.2010.01.048</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B37">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Song</surname>
<given-names>Z. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>L. W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Active Vibration Control of CNT Reinforced Functionally Graded Plates Based on a Higher-Order Shear Deformation Theory</article-title>. <source>Int. J. Mech. Sci.</source> <volume>105</volume>, <fpage>90</fpage>&#x2013;<lpage>101</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijmecsci.2015.11.019</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B38">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Steiger</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mokr&#xfd;</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Finite Element Analysis of the Macro Fiber Composite Actuator: Macroscopic Elastic and Piezoelectric Properties and Active Control Thereof by Means of Negative Capacitance Shunt Circuit</article-title>. <source>Smart Mater. Struct.</source> <volume>24</volume>, <fpage>025026</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0964-1726/24/2/025026</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B39">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tam</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhao</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Nonlinear Bending of Elastically Restrained Functionally Graded Graphene Nanoplatelet Reinforced Beams with an Open Edge Crack</article-title>. <source>Thin-Walled Struct.</source> <volume>156</volume>, <fpage>106972</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tws.2020.106972</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B40">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Thanh</surname>
<given-names>C.-L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Phung-Van</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Thai</surname>
<given-names>C. H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nguyen-Xuan</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abdel Wahab</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Isogeometric Analysis of Functionally Graded Carbon Nanotube Reinforced Composite Nanoplates Using Modified Couple Stress Theory</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>184</volume>, <fpage>633</fpage>&#x2013;<lpage>649</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2017.10.025</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B41">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Thenozhi</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yu</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Advances in Modeling and Vibration Control of Building Structures</article-title>. <source>Annu. Rev. Control.</source> <volume>37</volume>, <fpage>346</fpage>&#x2013;<lpage>364</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.arcontrol.2013.09.012</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B42">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tian</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guo</surname>
<given-names>Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shi</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Laminated Piezoelectric Beam Element for Dynamic Analysis of Piezolaminated Smart Beams and GA-based LQR Active Vibration Control</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>252</volume>, <fpage>112480</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2020.112480</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B43">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tzou</surname>
<given-names>H. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lee</surname>
<given-names>H.-J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Arnold</surname>
<given-names>S. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2004</year>). <article-title>Smart Materials, Precision Sensors/actuators, Smart Structures, and Structronic Systems</article-title>. <source>Mech. Adv. Mater. Struct.</source> <volume>11</volume>, <fpage>367</fpage>&#x2013;<lpage>393</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/15376490490451552</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B44">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cao</surname>
<given-names>S. H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Thermal Vibration and Buckling Analysis of Functionally Graded Carbon Nanotube Reinforced Composite Quadrilateral Plate</article-title>. <source>Eur. J. Mech. - A/Solids</source> <volume>85</volume>, <fpage>104105</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.euromechsol.2020.104105</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B45">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shi</surname>
<given-names>S. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>J. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Multiscale Analysis on Free Vibration of Functionally Graded Graphene Reinforced PMMA Composite Plates</article-title>. <source>Appl. Math. Model.</source> <volume>98</volume>, <fpage>38</fpage>&#x2013;<lpage>58</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apm.2021.04.023</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B46">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>J. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tam</surname>
<given-names>L.-h.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Effect of CNT Volume Fractions on Nonlinear Vibrations of PMMA/CNT Composite Plates: A Multiscale Simulation</article-title>. <source>Thin-Walled Struct.</source> <volume>170</volume>, <fpage>108513</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tws.2021.108513</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B47">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>J. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tam</surname>
<given-names>L.-h.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Molecular Dynamics-Based Multiscale Nonlinear Vibrations of PMMA/CNT Composite Plates</article-title>. <source>Mech. Syst. Signal Process.</source> <volume>153</volume>, <fpage>107530</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ymssp.2020.107530</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B48">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Q.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2002</year>). <article-title>Axi-symmetric Wave Propagation in a cylinder Coated with a Piezoelectric Layer</article-title>. <source>Int. J. Sol. Struct.</source> <volume>39</volume>, <fpage>3023</fpage>&#x2013;<lpage>3037</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0020-7683(02)00233-0</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B49">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sahmani</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Safaei</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021a</year>). <article-title>Isogeometric Couple Stress Continuum-Based Linear and Nonlinear Flexural Responses of Functionally Graded Composite Microplates with Variable Thickness</article-title>. <source>Arch. Civ Mechl Eng.</source> <volume>21</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s43452-021-00264-w</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B50">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wu</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lai</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lv</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2021b</year>). <article-title>Thin-Walled Structures Dynamic Buckling of Rotationally Restrained FG Porous Arches Reinforced with Graphene Nanoplatelets under a Uniform Step Load</article-title>
<source>Thin-Walled Struct.</source>. <volume>166</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>11</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tws.2021.108103</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B51">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lai</surname>
<given-names>S.-K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Safaei</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lv</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Thermally Induced Instability on Asymmetric Buckling Analysis of Pinned-Fixed FG-GPLRC Arches</article-title>. <source>Eng. Struct.</source> <volume>250</volume>, <fpage>113243</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.engstruct.2021.113243</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B52">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Safaei</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sahmani</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>A Couple-Stress-Based Moving Kriging Meshfree Shell Model for Axial Postbuckling Analysis of Random Checkerboard Composite Cylindrical Microshells</article-title>. <source>Thin-Walled Struct.</source> <volume>170</volume>, <fpage>108631</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tws.2021.108631</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B53">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>B.-L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Han</surname>
<given-names>Q.-L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>X.-M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Recent Advances in Vibration Control of Offshore Platforms</article-title>. <source>Nonlinear Dyn.</source> <volume>89</volume>, <fpage>755</fpage>&#x2013;<lpage>771</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11071-017-3503-4</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B55">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>L. W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Song</surname>
<given-names>Z. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liew</surname>
<given-names>K. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Optimal Shape Control of CNT Reinforced Functionally Graded Composite Plates Using Piezoelectric Patches</article-title>. <source>Composites Part B: Eng.</source> <volume>85</volume>, <fpage>140</fpage>&#x2013;<lpage>149</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compositesb.2015.09.044</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B57">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>S.-Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhao</surname>
<given-names>G.-Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rao</surname>
<given-names>M. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Schmidt</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yu</surname>
<given-names>Y.-J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>A Review on Modeling Techniques of Piezoelectric Integrated Plates and Shells</article-title>. <source>J. Intell. Mater. Syst. Struct.</source> <volume>30</volume>, <fpage>1133</fpage>&#x2013;<lpage>1147</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/1045389x19836169</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B58">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>S. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>Y. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhao</surname>
<given-names>G. Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yu</surname>
<given-names>Y. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>X. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Geometrically Nonlinear Analysis of CNT-Reinforced Functionally Graded Composite Plates Integrated with Piezoelectric Layers</article-title>. <source>Compos. Struct.</source> <volume>234</volume> (<issue>6348</issue>), <fpage>111694</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2019.111694</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B59">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>He</surname>
<given-names>L. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Content-Dependent Nonlinear Vibration of Composite Plates Reinforced with Carbon Nanotubes</article-title>. <source>J. Vib Eng. Technol.</source> <volume>10</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s42417-022-00441-y</pub-id> </citation>
</ref>
</ref-list>
<app-group>
<app id="app1">
<title>Appendix A</title>
<p>
<disp-formula id="equ1">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">uu</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">d&#x3a9;,</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39e;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">d&#x3a9;,</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">d&#x3a9;,</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ2">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">uu</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a9;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="true">&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="true">&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="normal">,</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mtext>s</mml:mtext>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ3">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>14</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>15</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ4">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="bold">N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</app>
</app-group>
</back>
</article>