含裂纹或电极电致伸缩材料断裂问题研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:bee4832
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与传统固体材料一样,电致伸缩材料内部会不可避免的出现各种缺陷,例如电极夹杂、裂纹以及孔洞等,这可能会导致当材料受到力或电磁载荷作用时,缺陷附近应力场或电磁场产生局部集中,引起材料的断裂破坏。因此,对含有缺陷的电致伸缩材料断裂问题的研究就显得尤为重要。本文基于复变函数理论和电致伸缩材料的基本方程,分别研究了含有裂纹、电极的电致伸缩材料二维以及三维断裂问题,主要工作概括如下:1.研究了含有单个裂纹的电致伸缩材料二维断裂问题。针对含有一个裂纹的无限大电致伸缩材料的二维断裂问题,首先从椭圆孔洞问题出发,重点讨论了椭圆孔洞内的Maxwell应力对于椭圆孔周应力场的影响,然后将椭圆孔洞退化成裂纹,给出了裂纹尖端处的应力强度因子的解析表达式,并通过数值算例讨论孔洞几何参数以及材料常数对断裂的影响;针对含有一个裂纹的有限域情况,利用Faber级数以及保角变换-边界配置法,通过边界条件的配点,给出了问题的级数解,并通过数值算例分析了有限尺寸对裂纹的效应,为解决工程实际问题提供了一些参考数据。2.研究了含多个共线裂纹的无限大电致伸缩材料二维断裂问题。首先分别推导了可穿透、非可穿透以及传导三种不同情况下共线裂纹的复势函数与应力强度因子的一般解;然后针对两个共线裂纹的情况,给出了封闭形式的解析解;最后通过数值算例,讨论了裂纹表面电边界条件、材料常数和裂纹尺寸等对应力强度因子的影响。3.研究了含有传导裂纹或电极的电致伸缩材料二维电击穿问题。利用电击穿(DB)模型,首先研究了含有一个电传导裂纹的电击穿问题,给出了应力强度因子的解析解;然后,推导了柔性电极与刚性电极的势函数及应力强度因子解;最后分析了电击穿后电极尖端应力场的变化。4.研究了含有平面椭圆型裂纹的无限大电致伸缩材料的三维问题。利用位移势函数法,并参考现有文献中针对纯弹性材料中类似问题的解法,首先推导了位移势函数的解析解,获得了裂纹表面位移和裂纹附近应力场的解,给出了应力强度因子的一般表达式;然后,作为特例分别给出了钱币型裂纹以及可穿透型直线裂纹应力强度因子的解;最后,通过数值算例讨论了电致伸缩材料体内、外部环境对椭圆型裂纹应力强度因子的影响。
其他文献
褪黑素对体外培养的脐静脉内皮细胞增殖和凋亡的影响目的:第一部分:为了探讨褪黑素(MEL)在血管新生方面的作用和可能的抗肿瘤血管新生机制,以体外培养的脐静脉内皮细胞(HUVECs)
<正> 历史课的教学应当抓住重点,突出重点,这是无需笔者赘述的共识。但是,什么是重点,怎样抓住重点,即使是教育专家们也是见仁见智。理论上的模糊导致了教学实践中的迷茫。有
房地产业支撑着整个社会经济、社会活动的正常开展,它的运行和发展涉及多个产业部门。随着我国城镇化进程的加快,房地产业也迅速发展,同时许多问题也逐步显现出来。这严重制
对于地理课程的学习,由于教材的内容比较复杂,尤其是地理课程相比较语、数、外科目的课时来说比较少。因此为了帮助学生更好的复习这门课程,保证课堂的效率,帮助学生在会考中
以2015年中国股市危机为背景,采用基于VAR的Granger因果检验研究中国金融市场中的因果关系与风险传导现象。研究发现危机中存在着货币市场与上证市场、货币市场与房地产市场
备课是地理教师每天都要进行的教学活动,课堂要想精彩,必须精心备课,但很多教师在备课的过程中常忽略一些细节问题。结合多年的教学实践,笔者认为教师的备课贵在细心、贵在创
|转化医学研究中心成立于2013年3月,由甘肃省“百人计划”归国博士后苏海翔研究员牵头筹建。2015年成为首批加入甘肃科技创新公共服务平台(科聚网)的成员单位。以该中心为依
盾构隧道结构受地面堆卸载、周围土体、地下水位、结构腐蚀等外力作用而出现各种病害,为确保盾构隧道结构安全,必须进行加固补强,文中介绍针对某地铁区间隧道盾构管片开裂渗
对开展工程项目造价成本方面管理工作来说,做好工程预决算的控制和管理是非常重要和关键的。应该结合实际情况,做好对工程预决算的控制和管理工作的改进和创新,促使整体工程
初中政治是当代教育的重要科目,是对学生进行道德教育的主要途径,对于培养学生的道德素养有较大的作用。这便需要教师在提高自身道德素养之时,探索有效的教学方式将道德意识