壓電材料中界面附近圓孔對SH波的散射及動應(yīng)力集中.pdf

1、與其它相應(yīng)的力—電耦合材料相比，壓電材料不但具有造價較低的特點(diǎn)，而且壓電材料還具更高的能量密度、更高的效能和更廣闊的發(fā)展空間。因此，在自動控制和自動診斷等智能機(jī)構(gòu)中，越來越多的壓電材料的傳感器和控制器被應(yīng)用。因此，研究在力電耦合場共同作用下含有缺陷的壓電材料的力學(xué)性能具有重要意義。 本文在線彈性范疇內(nèi)，建立了求解半無限壓電材料中界面附近圓孔結(jié)構(gòu)對SH波散射與動應(yīng)力集中問題的解析方法。利用SH波散射的對稱性和多極坐標(biāo)的方法，在復(fù)平

2、面上構(gòu)造出了一個可以預(yù)先滿足半無限壓電介質(zhì)表面應(yīng)力自由及電絕緣的邊界條件的波函數(shù)。利用這一波函數(shù)，將該問題轉(zhuǎn)化成對一個半無限壓電介質(zhì)中界面附近圓孔對SH波散射的求解問題。然后利用復(fù)變函數(shù)法和波函數(shù)展開法對穩(wěn)態(tài)SH波在界面附近圓孔的散射和動應(yīng)力集中問題進(jìn)行研究，獲得了應(yīng)力場與入射波強(qiáng)度、外加電場以及圓孔中心到界面距離與圓孔半徑比值的依賴關(guān)系，得到了壓電介質(zhì)中圓孔周邊的動應(yīng)力表達(dá)式。該問題的解答可歸結(jié)為對一組無窮代數(shù)方程組的求解問題，并利用