熱-力-電載荷作用下壓電材料的斷裂研究.pdf

1、壓電材料在換能器、驅(qū)動器、傳感器等智能器件與結(jié)構中具有廣泛的應用,但其脆性使其在多場載荷作用下易產(chǎn)生裂紋,導致器件或結(jié)構斷裂破壞。因此,研究多場載荷作用下含裂紋壓電材料的斷裂問題具有重要的理論和工程意義。
　　本文基于線性壓電理論,并結(jié)合復變函數(shù)方法與積分變換公式,對含裂紋壓電材料在多場載荷作用下的斷裂問題進行了研究。主要內(nèi)容如下:
　　1)研究了含半絕緣裂紋的無限大壓電板在熱—電載荷作用下的斷裂問題。通過利用復變函數(shù)法和H

2、ilbert問題的基本解,得到了應力場強度因子的解,并通過數(shù)值算例,討論了熱絕緣系數(shù)、電絕緣系數(shù)以及裂紋長度對應力強度因子的影響;
　　2)研究了含絕緣邊裂紋的半平面壓電板在受到熱—力—電載荷作用下的斷裂。基于保角變換,獲得了溫度場復勢函數(shù)、電彈性場復勢函數(shù)與場強度因子的解析表達式,并給出了幾個數(shù)值算例;
　　3)研究了含半絕緣裂紋的壓電條上、下表面在受到不同溫度與電載荷作用時的斷裂問題?；趬弘姴牧系谋緲嫹匠?、熱控制方程和