多鐵性復合材料耦合模型及有限元分析.pdf

1、多鐵性材料是重要的功能材料,在現(xiàn)代科技領域具有廣泛的應用前景。本文從變形體力學的角度出發(fā),考慮不同的連通方案下材料的磁電效應,研究結(jié)構(gòu)的邊界條件、各相的體積分數(shù)、界面的強弱對磁電復合材料力學性能和磁電性能的影響。
　　 首先,為分析多鐵性復合材料中界面特性對磁電耦合的影響,引入內(nèi)聚力模型(Cohesive Zone Model,CZM),建立了采用界面內(nèi)聚力單元的多鐵性復合材料有限元模型;基于壓電和壓磁材料本構(gòu)關系的模擬特性,采

2、用壓電有限單元模擬各單相材料,實現(xiàn)了有限元軟件中復合材料的力、電、磁多場耦合分析。
　　 其次,對磁電探測器進行力-電-磁耦合的仿真分析,獲得相關的力學特性和磁電特性,與文獻結(jié)果進行對比,驗證了ABAQuS磁電模擬仿真的可行性和準確性。
　　 最后,討論分析2-2型層狀磁電復合材料和1-3型柱狀磁電復合材料的耦合分析模型,給出兩種連通方案下的幾種邊界條件,分析了這幾種邊界條件下磁電效應的不同,并通過調(diào)整界面內(nèi)聚力模型的剛