含界面圓孔壓電介質動力反平面行為的數(shù)值模擬.pdf

1、由于壓電材料本身的力電耦合特性，壓電材料已被廣泛應用于現(xiàn)代化科學技術，如聲納傳感器、力電耦合執(zhí)行器、壓電電源補給裝置及位置調節(jié)器等。這些裝置均是在力電耦合場共同作用下進行工作，故材料本身的缺陷，如位錯、裂紋、夾雜等對其工作特性及力電耦合特性產(chǎn)生很大影響。因此，研究在力電耦合場共同作用下含有缺陷的壓電材料的力學性能具有重要意義。
　　 本文采用有限元法研究壓電介質中近場圓形孔洞對瞬態(tài)SH波的散射和動應力集中問題。有限元法原理在數(shù)學

2、上是將偏微分方程的初邊值問題劃歸一組常微分方程的初值問題或一組規(guī)則代數(shù)方程。然后，采用直接積分法進行求解，得到各節(jié)點和單元的位移、應力的時程解。用有限元模擬波動問題，首先要解決人工邊界的設置問題，由于要從無限域中截取有限區(qū)域來模擬無限域，所以要引入人工邊界。其次是解決時空離散帶來的各種不利影響，以減少誤差。還要考慮荷載的施加問題以及模型大小對解題的影響問題。本文對要解決的問題建立了有限元模型，并用通用有限元分析軟件ANSYS進行了計算，