各向異性材料中螺型位錯與含非完整界面圓形夾雜干涉效應(yīng).pdf

1、復(fù)合材料中位錯與夾雜之間的干涉效應(yīng)問題，是當(dāng)前固體力學(xué)與材料科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c課題。本文針對各向異性復(fù)合材料中位錯與非完整界面的彈性、粘彈性和電彈性干涉進行理論分析。研究了圓柱型各向異性材料中螺型位錯與含非理想界面圓形夾雜以及螺型位錯與含粘彈性界面圓形夾雜的干涉問題；橫觀各向同性壓電材料中多個螺型位錯與含非理想界面涂層夾雜之間的干涉問題。 運用復(fù)變函數(shù)解析延拓原理，將上述問題轉(zhuǎn)化為Riemann-Hilbert邊值問題，結(jié)合

2、復(fù)應(yīng)力函數(shù)奇性主部分析方法、廣義Liouville定理和Cauchy型積分別獲得了上述問題復(fù)勢函數(shù)的精確解答。根據(jù)Peach-Koehler公式，分別導(dǎo)出了相應(yīng)位錯力的解析表達式。研究了位錯力隨材料相關(guān)參數(shù)和非完整界面參數(shù)的變化規(guī)律。 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，非完整界面對螺型位錯與夾雜的干涉作用具有強烈的擾動效應(yīng)。在圓柱形各向異性材料中，當(dāng)界面為非理想時，隨著界面非理想程度的增大，材料各向異性夾雜對位錯的影響逐漸增強。當(dāng)基體各向異性系數(shù)小

3、于夾雜各向異性系數(shù)時，非理想系數(shù)存在一個臨界值改變位錯力的方向。對于粘彈性界面，剛開始夾雜的各向異性性質(zhì)對于位錯力的影響較大，隨著時間的推移，位錯力先是快速減小然后變幅趨于平緩，而夾雜的各向異性性質(zhì)對于位錯力的影響也顯著減弱。在壓電材料中，當(dāng)界面為非理想界面圓環(huán)涂層時，非完整界面吸引位錯，吸引力隨著涂層內(nèi)外邊界非理想系數(shù)減小而增大。硬夾雜和硬界面層排斥位錯，排斥力隨著涂層相對厚度的增大而增大。 本文結(jié)果不僅可為相關(guān)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)