壓電材料作為一種智能化材料,被廣泛應用到航天、航空以及工程實踐等領域。該材料的智能化體現(xiàn)在材料力電耦合的特殊性能上,這也是其力學分析的難點問題之一。在加工與制造中,難免會在材料中形成各類缺陷,因此對于這些缺陷的力學性能分析顯得至關重要。本文基于線性壓電理論的基礎,對雙相壓電材料含偏心圓形孔洞界面雙裂紋的動態(tài)反平面問題進行研究,并得出有實用意義的結(jié)論。本文的主要研究工作可大致分為以下內(nèi)容:1、基于固體力學基本理論,構(gòu)造含有偏心圓形孔洞缺陷半無限壓電體問題的Green函數(shù),再通過坐標變換利用問題圓形孔洞邊界條件,將Green函數(shù)表達式已知化,同時對Green函數(shù)的基本性質(zhì)進行分析,目的是為本文研究問題的奇異性尋找求解方法;2、依托SH波在無限大壓電材料中的傳播理論,推導出本文中SH波在雙相壓電材料界面的入射、反射和折射,以及構(gòu)造出分別以三種形式的波為“入射波”,作用在雙相無限大含圓形孔洞空間問題的散射波場函數(shù),并結(jié)合孔洞邊界條件,將三種散射波場函數(shù)已知化;3、對力學邊界條件進行逆應用,即為在圓形孔洞界面處通過裂紋的應力邊界條件“切割”出本文研究問題的裂紋,為了求出裂紋尖端的動應力強度因子(...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 界面斷裂動力學的研究方法
        1.2.2 界面裂紋缺陷問題的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 基本理論
    2.1 引言
    2.2 基本方程
        2.2.1 彈性動力學基本理論
        2.2.2 壓電材料基本理論
        2.2.3 幾何方程與平衡方程
    2.3 彈性波動基本理論
        2.3.1 波動理論與波的分類
        2.3.2 壓電體中彈性波的傳播
        2.3.3 壓電體中孔洞與裂紋的電邊界條件
    2.4 Green函數(shù)的定義和性質(zhì)
        2.4.1 Green函數(shù)的定義
        2.4.2 Sommerfeld輻射條件
        2.4.3 奇異性
        2.4.4 振蕩及收斂性
        2.4.5 對稱性
    2.5 Fredholm積分方程
    2.6 本文研究問題基本理論
    2.7 本章小結(jié)
第3章 本文Green函數(shù)
    3.1 引言
    3.2 控制方程與邊界條件
    3.3 過圓弧Green函數(shù)推導
        3.3.1 Green函數(shù)場解答
        3.3.2 Green函數(shù)應力場與電位移場
        3.3.3 未知系數(shù)求解
    3.4 欠圓弧Green函數(shù)推導
    3.5 本章小結(jié)
第4章 SH波在含偏心圓孔雙相壓電體中的傳播
    4.1 引言
    4.2 控制方程與邊界條件
    4.3 SH波的入射、反射與折射
    4.4 SH波的圓孔散射
        4.4.1 “入射波”應力場和電位移場
        4.4.2 散射波應力場和電位移場
    4.5 散射波系數(shù)確定
    4.6 本章小結(jié)
第5章 雙相壓電體中偏心圓孔邊裂紋動應力強度因子
    5.1 引言
    5.2 研究問題與邊界條件
    5.3 坐標變換
        5.3.1 Green函數(shù)坐標變換
        5.3.2 SH波傳播場坐標變換
    5.4 定解積分方程
        5.4.1 構(gòu)造思路
        5.4.2 定解積分方程推導
    5.5 動應力強度因子
    5.6 積分方程離散化求解
        5.6.1 積分方程離散化
        5.6.2 奇異點的數(shù)值處理
    5.7 本章小結(jié)
第6章 算例與結(jié)果分析
    6.1 引言
    6.2 退化驗證
    6.3 本文問題研究結(jié)果
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3791480