壓電接合材料界面端奇異性的數(shù)值研究.pdf

1、界面是壓電及其接合材料極為重要的微觀結(jié)構(gòu)，目前壓電接合材料的結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中存在著許多界面端和界面角點(diǎn)裂紋，這些裂紋往往是材料破壞的起點(diǎn)。由于接合材料界面端和界面角點(diǎn)的電彈性奇異性，要建立適合材料強(qiáng)度和可靠性的評(píng)價(jià)方法，必須首先求出表征雙材料界面問(wèn)題的參數(shù)，如應(yīng)力奇異性次數(shù)，電位移奇異性次數(shù)，應(yīng)力角函數(shù)和電位移角函數(shù)等。
　　本文提出了一種分析平面應(yīng)變條件下橫觀各向同性壓電接合材料界面端和界面角點(diǎn)的奇異應(yīng)力和電位移場(chǎng)的特征值法。主要工

2、作和成果如下:
　　1.基于橫觀各向同性壓電材料在直角坐標(biāo)系下的基本方程，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到極坐標(biāo)下的基本方程。根據(jù)壓電材料界面端奇異場(chǎng)的漸近展開(kāi)(一)階近似假設(shè)，利用變量分離形式的位移和電勢(shì)角函數(shù)，分析了雙材料模型在界面端和界面角點(diǎn)接合下關(guān)于應(yīng)力奇異性指數(shù)和電位移奇異性指數(shù)的奇異特征方程，并用無(wú)網(wǎng)格算法對(duì)上述奇異特征方程進(jìn)行數(shù)值離散，數(shù)值求解離散后的特征方程，得到橫觀各向同性壓電接合材料界面端及界面角點(diǎn)的各階應(yīng)力奇異性指數(shù)、電位