横观各向同性双压电板Ⅲ型界面裂纹力学分析
2016-11-01韩贵花张雪霞解海玲赵文彬
太原科技大学学报 2016年2期
韩贵花,张雪霞,解海玲,赵文彬,王 慧
(太原科技大学应用科学学院,太原 030024)
横观各向同性双压电板Ⅲ型界面裂纹力学分析
韩贵花,张雪霞,解海玲,赵文彬,王 慧
(太原科技大学应用科学学院,太原030024)
研究含界面裂纹的横观各向同性双压电材料板在反平面剪切载荷和平面内电位移共同作用下的裂纹尖端场问题。利用复变函数方法,引入含待定实系数的应力函数,借助边界条件和待定系数法,建立非齐次线性方程组。求解得到满足控制方程和边界条件的应力函数,推导得到双压电材料板Ⅲ型界面裂纹尖端的应力场、电位移场和应力强度因子、电位移强度因子的表达式。
双压电材料;Ⅲ型界面裂纹;复变函数;横观各向同性
压电材料(piezoelectric material)是在压力作用时发生极化从而在两端表面间出现电位差的晶体材料。因其具有自我诊断、自我预测和自我修复系统,也就是自适应系统,所以压电材料也是一种广泛应用于力电耦合领域的智能材料。由于压电材料在制作和使用过程中难免会出现缺陷,如裂纹、夹杂、孔洞等,这样会导致材料过早地失效,甚至发生破坏从而影响压电智能结构的性能和可靠性,因此研究压电材料断裂性能很有意义。由于单层压电材料组成的压电单元件的压电效应是微小的。为了放大单个元件的压电效应,通常将压电元件由多层压电材料复合而成,最为常见的是双压电材料。目前,双压电材料板界面裂纹问题已经有了大量研究。……
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