压电材料界面端奇异性场的平面问题-应用力学学报.PDF

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2017-10-14 发布于天津
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压电材料界面端奇异性场的平面问题-应用力学学报

第 27 卷第 1 期应用力学学报 Vol.27 No.1 2010 年 3 月 CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS Mar.2010 文章编号：1000-4939 （2010 ）01-0113-06 压电材料反平面界面裂纹的杂交元分析 1 1 2 平学成陈梦成谢基龙 1 2 (华东交通大学 330013 南昌) (北京交通大学 100044 北京) 摘要：基于奇异性电弹场数值特征解开发了一种新型反平面界面裂纹尖端单元。将新型单元与四节点压电 P-S 单元组装，求解从绝缘到导通的任意电边界条件下，压电结构反平面界面裂纹尖端电弹场的数值解。考察了层厚、载荷类型和裂纹面间电边界条件等对反平面界面裂纹尖端断裂参数的影响。算例证明新型单元能使 P-S 单元数显著降低，计算结果更为精确。关键词：压电结构；反平面问题；界面裂纹；部分导通中图分类号：O346.1 文献标识码：A ( n ) w(r,θ) N +M W (θ) 1 引言 ⎨⎧ ⎫⎬ ∑k ( n ) rλn +1 ⎨⎧ ( n ) ⎬⎫ r n 1 φ( ,θ) Φ (θ) ⎩ ⎭ ⎩ ⎭ 层叠压电材料在机电器件和主动电子元件上 N W( n ) ( r,θ) W( n ) ( r,θ) ( n ) ⎧ R ⎫ ( n ) ⎧ I ⎫ ∑[k +k ]+ 广泛应用，压电陶瓷的脆性使压电层中的裂纹问题 n 1 R ⎨ ( n ) ⎬ I ⎨ ( n ) ⎬