熱-力-電載荷作用下壓電材料的斷裂研究.pdf

1、壓電材料在換能器、驅(qū)動(dòng)器、傳感器等智能器件與結(jié)構(gòu)中具有廣泛的應(yīng)用,但其脆性使其在多場(chǎng)載荷作用下易產(chǎn)生裂紋,導(dǎo)致器件或結(jié)構(gòu)斷裂破壞。因此,研究多場(chǎng)載荷作用下含裂紋壓電材料的斷裂問題具有重要的理論和工程意義。
　　本文基于線性壓電理論,并結(jié)合復(fù)變函數(shù)方法與積分變換公式,對(duì)含裂紋壓電材料在多場(chǎng)載荷作用下的斷裂問題進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:
　　1)研究了含半絕緣裂紋的無限大壓電板在熱—電載荷作用下的斷裂問題。通過利用復(fù)變函數(shù)法和H

2、ilbert問題的基本解,得到了應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子的解,并通過數(shù)值算例,討論了熱絕緣系數(shù)、電絕緣系數(shù)以及裂紋長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響;
　　2)研究了含絕緣邊裂紋的半平面壓電板在受到熱—力—電載荷作用下的斷裂。基于保角變換,獲得了溫度場(chǎng)復(fù)勢(shì)函數(shù)、電彈性場(chǎng)復(fù)勢(shì)函數(shù)與場(chǎng)強(qiáng)度因子的解析表達(dá)式,并給出了幾個(gè)數(shù)值算例;
　　3)研究了含半絕緣裂紋的壓電條上、下表面在受到不同溫度與電載荷作用時(shí)的斷裂問題?；趬弘姴牧系谋緲?gòu)方程、熱控制方程和