本文關(guān)鍵詞：多鐵性層狀復(fù)合材料中平行界面上的多裂紋問題　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】：與壓電/壓磁顆粒復(fù)合材料相比,壓電/壓磁層狀復(fù)合材料結(jié)構(gòu)簡單,而且常溫下的磁電耦合系數(shù)較大,因而具有更大的應(yīng)用前景。然而,在力電磁載荷的作用下,壓磁層和壓電層的界面難免會發(fā)生開裂。這是因為:第一,夾雜、空穴等制造缺陷一般集中在界面區(qū)域;第二,長時間工作之后,壓電/壓磁復(fù)合材料界面處的導(dǎo)電銀膠可能發(fā)生老化,在載荷作用下,老化的界面易于產(chǎn)生損傷甚至開裂;第三,界面兩側(cè)壓磁層與壓電層的材料性能失配往往會導(dǎo)致界面附近區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而引起界面開裂。因此,各層間界面上的裂紋問題也十分值得研究。該類復(fù)合材料一般是由多層壓電相與壓磁相交替粘接而成,為了簡化起見,本文僅研究由中間的壓磁層和兩側(cè)的壓電層所組成的三層復(fù)合材料中兩個平行界面上的多裂紋問題�，F(xiàn)有文獻(xiàn)在對壓電/壓磁層狀復(fù)合材料開展斷裂力學(xué)分析時,一般都不計壓電層的導(dǎo)磁性與壓磁層的介電性。然而,實際上它們卻往往未必可以忽略。因此,在本文的分析中,我們假定壓電層的磁導(dǎo)率與壓磁層的介電系數(shù)同時都不為零。在此基礎(chǔ)上,本文對壓電/壓磁層狀復(fù)合材料的界面非等長多裂紋問題進(jìn)行理論推導(dǎo)和數(shù)值計算,探討幾何參數(shù)和物理參數(shù)對界面斷裂規(guī)律的影響,為工程中的界面防斷裂設(shè)計提供理論參考。
[Abstract]:Compared with piezoelectric / piezomagnetic particle composites, piezoelectric / piezomagnetic laminated composites have a simpler structure and larger magnetoelectric coupling coefficient at room temperature, so they have more application prospects. Under the action of the force and electromagnetic load, the interface of the pressure layer and the piezoelectric layer will inevitably crack. This is because: first, the manufacturing defects such as inclusions and holes are generally concentrated in the interface area; Secondly, after working for a long time, the conductive silver colloid at the interface of piezoelectric / piezomagnetic composite may be aged. Under the action of load, the aging interface is prone to damage and even crack. Thirdly, the mismatch of the properties of the piezoelectric layer and the magnetic layer on both sides of the interface often leads to the stress concentration near the interface, which leads to the crack of the interface. The crack problem at the interlayer interface is also worth studying. This kind of composite material is composed of the piezoelectric phase and the piezomagnetic phase, which are bonded alternately, for the sake of simplification. In this paper, we only study the problem of multiple cracks at two parallel interfaces in a three-layer composite composed of a middle piezomagnetic layer and a piezoelectric layer on both sides. In the present literature, the fracture mechanics analysis of piezoelectric / piezomagnetic laminated composite is carried out. . Generally, the conductance magnetism of piezoelectric layer and the dielectric property of piezoelectric layer are not considered. However, in fact, they are not always negligible. Therefore, in the analysis of this paper. We assume that the permeability of the piezoelectric layer and the dielectric coefficient of the piezoelectric layer are not zero at the same time. On the basis of this, the non-equal-length multi-crack problem at the interface of the piezoelectric / piezomagnetic laminated composite is derived theoretically and numerically. The influence of geometric and physical parameters on the fracture law of interface is discussed, which provides a theoretical reference for the design of anti-fracture interface in engineering.
【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,該層狀復(fù)合材料處于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,為了對比起見,分別給出了材料上、下表面受到兩種不同機(jī)械約束的情況:一種是位移約

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本文編號：1415064