功能梯度壓電材料作為一種新的非均勻復(fù)合材料,材料性能在梯度方向連續(xù)變化�，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)表明,功能梯度壓電材料在制造和使用過程中會(huì)產(chǎn)生裂紋或缺陷,使其產(chǎn)生應(yīng)力和電場(chǎng)集中現(xiàn)象,可能導(dǎo)致材料破壞甚至失效。因此,分析功能梯度壓電材料的斷裂問題具有重要意義。本論文針對(duì)具有任意屬性功能梯度壓電材料,分析相應(yīng)的斷裂力學(xué)問題。本文首先研究含有I型裂紋且具有任意屬性功能梯度壓電材料的靜態(tài)斷裂力學(xué)問題。提出了分段指數(shù)模型,將功能梯度壓電材料沿厚度方向分成若干層,假設(shè)每層材料屬性呈指數(shù)函數(shù)形式變化。然后利用積分變換和留數(shù)定理等方法,推導(dǎo)出奇異積分方程組,獲得裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子,并分析了分層數(shù)、裂紋長(zhǎng)度以及材料屬性分布形式對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。結(jié)果表明,當(dāng)分層數(shù)足夠大時(shí)可以獲得應(yīng)力強(qiáng)度因子的收斂解;將材料屬性假設(shè)為特殊函數(shù)形式求解功能梯度壓電材料斷裂問題解析解是具有一定局限性。其次,研究了含有任意方向裂紋且具有任意屬性功能梯度壓電材料的靜態(tài)斷裂問題。首先利用疊加原理,將此裂紋問題分為兩部分。其次,利用分段指數(shù)模型,分別求出這兩部分解。最后根據(jù)邊界條件推導(dǎo)出奇異積分方程組,獲得裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子,驗(yàn)證了用分段指... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

功能梯度材料結(jié)構(gòu)和特性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]淺談壓電材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 段利利,邢健.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(22)
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博士論文
[1]功能梯度壓電材料的摩擦接觸分析[D]. 蘇潔.北京交通大學(xué) 2018
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[3]功能梯度材料動(dòng)態(tài)熱力耦合分析的徑向積分邊界元法研究及其應(yīng)用[D]. 鄭保敬.大連理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]壓電材料全平面含平行線裂紋問題研究[D]. 常志艷.大連海事大學(xué) 2017
[2]功能梯度材料中線裂紋的應(yīng)力分析[D]. 李濤.大連海事大學(xué) 2016
[3]多邊形網(wǎng)格功能梯度材料邊界單元法[D]. 周巍巍.大連理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3087833