壓電材料損傷斷裂的基本理論和分析方法研究.pdf

1、文章針對壓電材料斷裂破壞問題,首先求得了壓電雙材料界面導(dǎo)電裂紋的線性斷裂力學(xué)解,然后通過引入力、電損傷變量,分析了一系列含損傷的非線性損傷斷裂力學(xué)問題,主要內(nèi)容包括:(1)從理論和數(shù)值兩方面研究了壓電雙材料界面導(dǎo)電裂紋的線性斷裂問題.(2)提出并建立了比較系統(tǒng)的靜態(tài)各向異性壓電損傷本構(gòu)理論.(3)為了比較方便地分析壓電材料的損傷斷裂問題,該文基于壓電損傷本構(gòu)理論,根據(jù)虛功原理,導(dǎo)出了壓電損傷分析的有限元方程,給出了詳細的迭代求解過程和方

2、法.作為實例,通過分析壓電薄板板邊導(dǎo)電裂紋和V形切口尖端附近的力電損傷,研究了裂紋附近力電損傷區(qū)域的形狀,力電載荷、切口深度和張開角對力電損傷的影響等,所得到的一些結(jié)果與實驗結(jié)果比較吻合.考慮到在一般情況下,壓電體中缺陷周圍力電損傷的范圍很小,因此該文又提出了小范圍損傷模型,這樣迭代求解過程只需在裂尖局部區(qū)域內(nèi)進行,既能保證計算精度,又可以大大節(jié)約時間.(4)與Park和Sun實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合,利用該文壓電損傷的計算結(jié)果,建立了基于組合力