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压电压磁双层材料界面二维裂纹分析
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:2011.6.6
  • 页码:163-169
  • 分类:O346.1[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043, [2]河北科技大学建筑工程学院,河北石家庄050018
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(10772123 11072160); 河北省自然科学杰出青年基金项目(A2009001624)
  • 相关项目:基于接触区模型电磁双材料界面裂纹断裂特性研究
中文摘要:

该文利用积分变换和奇异积分方程技术研究压电压磁双材料界面裂纹二维断裂问题。假设界面上压电材料电势和压磁材料磁势为零;压电层表面受机械载荷和电位移作用,压磁层表面受机械载荷和磁导作用。导出了相应问题的应力强度因子和机械能量释放率的表达式,给出了机械能量释放率的数值结果。结果表明:在同样机械载荷作用下,压电压磁双材料界面裂纹要比相应的弹性双材料不易产生和(或)传播,而且增加层的高度可以抑制裂纹扩展。研究结果对多层电磁复合结构的设计具有理论与应用价值。

英文摘要:

Two dimensional fracture problem of interfacial cracks between piezoelectric and piezomagnetic layers are investigated by using integral transform method and singular integral equation technique.On the interface,both electric potential for piezoelectric material and magnetic potential for piezomagnetic material are assumed to be zero.On the boundaries of the bounded piezoelectric and piezomagnetic layers,both mechanical and electrical loads are applied to the surface of piezoelectric ceramics;both mechanical and magnetic loads are applied to the surface of piezomagnetic material.The stress intensity factors as well as mechanical energy release rates(MERRs) are derived.And the MERRs are further calculated and discussed.The numerical results show that the interfacial crack between piezoelectric and piezomagnetic bimaterials is more difficult to initiate and propagate than the one between corresponding elastic bimaterials under the same mechanical loadings,and that for a central interfacial crack,increasing the height of the layers generally can impede the crack propagation and growth.The results presented here should have potential applications to the design of multilayered magnetoelectroelastic structures.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
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  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789