本项目研究压电体、电致伸缩材料的破坏理论和多场应力分析;研究铁电体的本构理论;其中还特别探讨电致伸缩材料中电致伸缩体积力的表达式。这些问题目前国际上并未完全解决,但又是电学智能材料中的一些关键问题。解决了这些问题或使这些问题有更深入的认识,对电学智能材料实际应用中的性能与可靠性有着重大意义;同时在理论上也使电介质中的电磁场理论有新的发展,使固体电介质力学更趋完美。如时间许可,还将进一步研究磁致伸缩
本课题自2005年1月至2007年12月,历时3年,现已完成计划内容。共培养研究生8名,发表论文26篇,其中SCI和EI同时收录的篇15篇,SCI收录16篇,EI收录21篇。本课题的主要进展如下提出了热力学第一(能量)定律包含了一个普适的热力学变分原理,统一了许多物理和力学中的变分原理。对于非线性电介质,需要注意位移和电势变分的相互耦合,和虚位对体积变化的影响。由此导出非线性电弹性分析的完整控制方程。证明在二阶精度范围内,所有电介质中的马克斯韦尔应力是唯一的,且其表达式都和真空中相同。解决了电致伸缩材料中有限长度裂纹存在裂尖局部电饱和情况下的全场应力解和电场解,研究表明,在裂尖电场可分为二个区,应力场可分为4个区。解决了三层结构Zno/SiO2/Si中Love波的传播,给出了有限变形时的完整微分方程组。解决了电致伸缩材料中的一些典型问题,如含有刚性椭圆夹杂和一般圆形夹杂的无限大板。解决了压电材料中的位错,椭圆孔和裂纹、位错等的相互作用问题。广泛地研究了双空隙介质中波的传播问题,实验研究了圆柱形杆表面裂纹的扩展规律,非比例循环载荷作用下的弹塑性和细线增强橡胶体的粘弹性问题。