壓電-磁電彈性材料中孔邊裂紋的斷裂行為研究.pdf

1、在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，材料科學(xué)正朝著智能化和功能化的方向轉(zhuǎn)變，智能結(jié)構(gòu)和器件廣泛應(yīng)用于航空航天、信息技術(shù)、新材料技術(shù)等高科技領(lǐng)域并日益顯示出其巨大的優(yōu)勢(shì)。但是，壓電材料和磁電彈性材料等智能材料所固有的脆性，使得它們?cè)谥谱骱图庸み^程中容易產(chǎn)生缺陷如裂紋、孔洞、夾雜和位錯(cuò)等，從而導(dǎo)致器件失效。在工程結(jié)構(gòu)中孔洞是較為常見的一種缺陷，極易產(chǎn)生孔邊裂紋，導(dǎo)致材料的斷裂。因此壓電材料和磁電彈性材料中孔邊裂紋問題的研究具有重要的理論意義。

2、　　復(fù)變函數(shù)方法是研究斷裂力學(xué)有效的方法之一，通過構(gòu)造新的保角映射，利用Stroh公式，結(jié)合柯西積分，分別研究了含光滑頂點(diǎn)的正三角形孔邊裂紋和橢圓孔邊四不等長(zhǎng)裂紋的橫觀各向同性壓電彈性體中的反平面問題。給出了在電不可通和電可通邊界條件下裂紋尖端的場(chǎng)強(qiáng)度因子、能量釋放率和機(jī)械應(yīng)變能釋放率的表達(dá)式。數(shù)值算例顯示了在不同邊界條件下，裂紋的幾何尺寸以及機(jī)電載荷對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響規(guī)律，并對(duì)比了電不可通和電可通邊界條件對(duì)裂紋擴(kuò)展的趨勢(shì)和程度的影響。<