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压电压磁材料中正n边形孔边裂纹分析
文献摘要:
基于电磁复合材料力学,运用Stroh型公式和复变函数方法,针对压电压磁材料中含正n边形孔边裂纹反平面问题进行了研究.利用Schwarz-Christoffel变换技术,结合Cauchy积分公式和留数定理,导出了磁电全非渗透型边界条件下任意正n边形裂纹尖端场强度因子和能量释放率的解析解.当缺失磁场时,所得解退化为已有结果,以此验证方法的有效性.通过数值算例,对比分析了 n=3,n=4和n=5三种特殊情形对应的孔口边长、裂纹长度和受到的力、电和磁载荷对等效场强度因子和无量纲能量释放率的影响规律.研究结果发现,正n边形孔洞的尺寸和裂纹长度均会促进裂纹扩展,且前者的影响更显著一些;正n边形边的数量增加会阻止裂纹的扩展;在磁电全非渗透型边界条件下,机械载荷始终促进裂纹的扩展,电位移载荷可以促进或抑制裂纹的扩展,磁载荷对裂纹的扩展贡献较少.本研究结果适用于任意正n边形孔边裂纹求解问题,为压电压磁材料元器件的优化设计和断裂特性分析提供了新思路.
文献关键词:
压电压磁材料;正n边形孔边裂纹;复变函数方法;等效场强度因子;能量释放率
中图分类号:
作者姓名:
徐燕;杨娟
作者机构:
宁夏大学新华学院,银川750021;宁夏大学民族预科教育学院,银川750002
文献出处:
引用格式:
[1]徐燕;杨娟-.压电压磁材料中正n边形孔边裂纹分析)[J].计算力学学报,2022(06):754-760
A类:
压电压磁材料,Stroh,等效场强度因子
B类:
中正,孔边裂纹,裂纹分析,复合材料力学,复变函数方法,Schwarz,Christoffel,Cauchy,积分公式,留数定理,磁电,下任,裂纹尖端场,能量释放率,解析解,失磁,验证方法,数值算例,特殊情形,孔口,口边,边长,裂纹长度,无量纲,孔洞,裂纹扩展,止裂,机械载荷,电位移,位移载荷,元器件,断裂特性
AB值:
0.282007
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