考慮尺寸效應(yīng)的橫觀各向同性壓電結(jié)合材料軸對稱界面端的奇異行為.pdf

1、界面是結(jié)合壓電材料極為重要的微觀結(jié)構(gòu)，目前壓電結(jié)合材料的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用中存在許多的軸對稱界面端和圓柱界面裂紋，通常是材料破壞的起點(diǎn)。由于界面端的應(yīng)力奇異性和電位移奇異性，要建立適合結(jié)合材料的強(qiáng)度和可靠性的評價方法，必須首先求出表征界面端的參數(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)以及應(yīng)力強(qiáng)度系數(shù)等。
　　 本文提出了一種分析橫觀各向同性壓電結(jié)合材料軸對稱界面端的奇異應(yīng)力場和奇異電位移場的特征值法。主要工作和成

2、果如下：
　　 1.基于各向同性彈性結(jié)合材料，壓電/導(dǎo)體及壓電/壓電結(jié)合材料空間軸對稱問題的舊坐標(biāo)系（ρ，ψ，z）下的基本方程，通過坐標(biāo)變換，導(dǎo)出了新坐標(biāo)系（r，ψ，θ）下的基本方程。基于軸對稱界面端奇異場的漸近展開一階近似假設(shè)，利用分離變量形式的位移和電勢角函數(shù)，導(dǎo)出了關(guān)于應(yīng)力和電位移奇異性指數(shù)的奇異性特征方程，并用無網(wǎng)格法對其進(jìn)行了數(shù)值離散。求解離散化的特征方程，可以得到橫觀各向同性結(jié)合壓電材料軸對稱界面端的各階應(yīng)力奇異性指