压电-正交基体复合半圆柱的界面端部开裂问题研究

作     者：李永东 赵浩 张男 

作者机构：装甲兵工程学院训练部北京100072 装甲兵工程学院机械工程系北京100072 装甲兵工程学院基础部北京100072 

出 版 物：《装甲兵工程学院学报》 (Journal of Academy of Armored Force Engineering)

年 卷 期：2012年第26卷第4期

页      码：89-94页

摘      要：建立了半圆柱形压电-正交基体复合材料界面端部开裂问题的力学模型,其中压电层为锆钛酸铅铁电陶瓷,基体为正交异性聚乙烯复合材料。综合利用位错模拟法、格林函数法和奇异积分方程法,对裂纹问题进行了理论分析。通过对应力强度因子进行数值求解和讨论,揭示了几何、物理参数对断裂行为的影响规律。从界面端部止裂的角度出发,找到了压电复合半圆柱的2种优化设计形式:一种是将"较软的内部基体"和"较硬的外部压电层"相结合;另一种是采用正交各向异性介电材料作为基体。另外,数值计算还表明:与剪切模量变化对应力强度因子的影响相比,压电系数和介电系数变化的影响至少要小2个数量级,因此后面二者对结构防断裂优化设计没有显著的实际意义。

主 题 词：压电陶瓷 正交基体 界面端部裂纹 格林函数 应力强度因子 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-1497.2012.04.021

馆 藏 号：203102694...