多鐵性顆粒復(fù)合材料內(nèi)部的平行多裂紋問題
本文關(guān)鍵詞:多鐵性顆粒復(fù)合材料內(nèi)部的平行多裂紋問題 出處:《內(nèi)燃機(jī)與配件》2016年11期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:壓電/壓磁顆粒復(fù)合材料是通過粉末冶金工藝將壓電相與壓磁相混合燒結(jié)形成的復(fù)合材料。在文獻(xiàn)中,它常常被稱為磁電彈材料。磁電彈材料對于應(yīng)力場、電場、磁場等物理場的變化較為敏感,這三者中任一個發(fā)生改變都可能在材料內(nèi)部引起其余兩者變化。由于該類材料為脆性陶瓷,在力電磁載荷作用下,它難免發(fā)生開裂。工程中,裂紋的萌生與擴(kuò)展不僅會降低磁電彈器件的機(jī)械強度,而且將顯著降低其力電磁耦合效果。在服役過程中,磁電彈材料內(nèi)部可能同時產(chǎn)生多條裂紋。與單一裂紋的情況相比,多裂紋具有更為復(fù)雜的幾何排列和相互作用。這使得具有多裂紋的磁電彈材料的斷裂行為也將呈現(xiàn)出更復(fù)雜的規(guī)律。因此,在磁電彈材料的防斷裂設(shè)計中,有必要研究多裂紋共存的情況及其相互作用規(guī)律。與一般的多裂紋問題相比,平行多裂紋問題由于幾何構(gòu)型相對簡單,因而在理論分析上具有較強的可行性。不僅如此,平行多裂紋問題還是構(gòu)造和研究更復(fù)雜的多裂紋問題的基礎(chǔ)。所以,研究磁電彈材料中的平行多裂紋問題對于磁電彈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計具有十分重要的意義。本文采用Green函數(shù)與奇異積分方程法,求解電(磁)加載條件下磁電彈條內(nèi)部的平行多裂紋問題,得到了應(yīng)力強度因子的數(shù)值解,并基于數(shù)值結(jié)果討論了平行裂紋之間的相互作用規(guī)律,相關(guān)結(jié)論可為工程中磁電彈材料的防斷裂優(yōu)化設(shè)計提供理論參考。
[Abstract]:......
【作者單位】: 裝甲兵工程學(xué)院;
【分類號】:TB33;O346.1
【正文快照】: 1理論模型假設(shè)材料沿z軸極化,則它在xoy平面內(nèi)具有各向同性性質(zhì)。如圖1所示,該磁電彈材料處于xoy平面內(nèi)的均勻電場E0(或磁場H0)之中,外加電場E0(或磁場H0)的方向垂直于材料的上、下表面。另外,假設(shè)材料上、下表面受到剛性夾持,上表面相對于下表面具有大小為w0的夾持位移。在這
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