雙相壓電體非圓孔裂紋ⅲ型動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度因子

1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文雙相壓電體非圓孔裂紋Ⅲ型動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度因子姓名：呂明月申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：宋天舒2012-03A B S T R A C TT h ep i e z o e l e c t r i c m a t e r i a l h a s b e e n w i d e l y u s e d i n t h en e w i n t e l l i g e n t m a t e r i a l s

2、．D y n a m i c so ft h e p i e z o e l e c t r i c m a t e r i a l w i t h a l l k i n d so fd e f e c t s ．s u c h a s c r a c k s ，h o l e s ．n o n —c i r c u l a rc a v i t yh a v eb e e nah o tt o p i ci nm e c h a n

3、 i c sa n d m a t e r i a l sh o m ea n d a b r o a d ．b u tt h e p a p e r sa b o u tc o m p l e x d e f e c t sa r ef e w ．D y n a m i c a n t i p l a n eb e h a v i o r so f t h er a d i a lc r a c k sa tt h ee d g e

4、o ft h e u n c i r c u l a r c a v i t y a r e s o l v e d i n p i e z o e l e c t r i c m e d i u ma n d p i e z o e l e c t r i cb j m a t e r j a l sT h ei n f l u e n c ep r o d u c e d b y t h ej o i n o ft h e u n

5、c i r c u l a rc a v i t y i s m a i n l yr e s e a r c h e d i n t h ep a p e r , i no r d e rt o p r o v i d es o m e t h e o r e t i c a lb a s i sf o re n g i n e e r i n gd e s i g n ．F i r s t o fa l l ，b a s e do

6、nt h em e t h o do f c o n f o r m a l m a p p i n g ，t h ed i s p l a c e m e n tG r e e n f u n c t i o n sa n d t h ee l e c t r i cp o t e n t i a lG r e e nf u n c t i o nw h i c ha r es u i t a b l e f o rt h ep r

7、e s e n tp r o b l e ma r ec o n s t r u c t e dt h ec r a c k ．d i v i s i o nt e c h n i q u e ．T h ec o m p o u n dd e f e c to f t h eu n c i r c u l a rc a v i t yw i t hi n t e r f a c ec r a c ki sc o n s t r u c

8、t e da c c o r d i n g t o t h ec o n j u n c t i o nm e t h o d ．B a s e do nG r e e n ‘Sf u n c t i o n sw h i c h a r e a g r e e dw i t ht 1 1 eb o u n d a r yc o n d i t i o n s ，ap a i ro f t h ef i r s t k i n do

9、f F r e d h o l mi n t e g r a l e q u a t i o n sf o rs o l u t i o n sc a nb ee s t a b l i s h e d ．A n d t h e i n t e g r a l e q u a t i o n s a r e s o l v e d b y t h e d i r e c t n u m e r i c a l i n t e g r a

10、 t i o nm e t h o d ．A tt h e s a m et i m ed y n a m i cs t r e s s i n t e n s i t yI h c t o r ( D S l F ) w i l lb e s o l v e d ．A n dt h e n ，s o m e e x a m p l e sa n d t h er e l a t e dl it e r a t u r e w e r

11、ec o m p a r e di no r d e rt o p r o v e t h e c o r r e c t n e s so ft h i sm e t h o d ．T h er a n g eo f e r r o r s h o u l db ew i t h i nt h e a l l o w a b l er a n g e ．F i n a l l y r ．t h e n u m e r i c a lr

12、 e s u l t sr e v e a lt h ee f f e c t so ft h el e n g t ho f t h ec r a c k ，t h eu n c i r c u l a rc a v i t y , ' r a d i u s ，t h e i n c i d e n tw a v ef r e q u e n c ya n d t h e m a t e r i a l p a r a m

13、e t e r s o n d y n a m i c s t r e s s i n t e n s i t y f a c t o r s o ft h ec r a c k —t i p ．I tc a nb ec o n c l u d e dt h a t t h ev a l u e s o f r a d i a l c r a c k —t i p D S I F so nac i r c u l a rc a v i

14、t ya r e n ’t i n v a r i a b l yl e s st h e nt h o s eo nar e d u c e d s t r a i g h t c r a c kw i t ha ne f f e c t i v el e n g t ha t t h ed y n a m i cs i t u a t i o n ．T h eo s c i l l a t i n g p h e n o m e n

15、 o n c a nb es e e na r o u n d t h e s t r a i g h tc r a c kD S I F s ．K e y w o r d s ：p i e z o e l e c t r i c m e d i a ：c o n f o r m a l m a p p i n g ：d y n a m i c a n t i p l a n e b e h a x ’i o r ；c r a c k