胡帅帅， 刘建生， 李俊林， 魏含玉

(1.太原科技大学材料科学与工程学院， 太原 030024； 2.周口师范学院数学与统计学院， 周口 466000； 3.太原科技大学应用科学学院， 太原 030024)

压电陶瓷材料由于其出色的性能，在生活和工业中得到了广泛的应用。材料结构的安全，是保证器件有效稳定工作的前提。目前，受制于制造工艺水平及其他不确定的因素，在材料内部或者界面结合处往往会有缺陷的存在。因此，材料界面缺陷的力学行为的研究尤为必要。近几十年来，压电材料的界面裂纹问题吸引了大量的中外学者的广泛关注[1-5]。Mishra等[6]研究了压电器件在热-电-机械加载环境下的多孔洞与裂纹的相互作用。他们利用扩展有限元法、相互作用积分法和广义Stroh公式预测了应力强度因子，最后借助MATLAB程序对裂纹间的相互作用做了数值模拟。Singh等[7]讨论了正交异性复合材料中边缘裂纹在热载荷和机械载荷共同作用下的热应力强度因子。他们借助渐近展开法将积分方程转化为一对奇异积分方程，得到了集中点载荷作用下边缘裂纹尖端应力强度因子的解析表达式并计算了在不同裂纹长度和不同导热率比下应力强度因子的数值，最后通过数值计算分析了两种不同材料的热导率比值对热应力强度因子的影响。王永健等[8]通过复变函数方法分析了压电双材料中椭圆孔边界面裂纹的反平面问题，得出了当椭圆孔退化为竖直裂纹时改变椭圆孔一边裂纹长度将对另一边裂纹裂尖场产生很大影响的结论。……