壓電材料接觸問(wèn)題再探.pdf

1、壓電材料因其優(yōu)異的機(jī)電耦合特性,在航空航天、機(jī)械、船舶、醫(yī)學(xué)、土木工程等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,并在科學(xué)研究領(lǐng)域受到極大的關(guān)注。壓痕技術(shù)作為一種快速高效的評(píng)價(jià)材料彈性和彈望性力學(xué)性能的方法在壓電材料力學(xué)和電學(xué)性能測(cè)試中也已有所應(yīng)用。作為壓電材料的壓痕試驗(yàn)理論依據(jù)的壓電材料與壓頭之間的接觸力學(xué)分析一直是研究熱點(diǎn)。
　　 本文考察了軸對(duì)稱剛性壓頭與橫觀各向同性壓電材料半空間的接觸問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)在處理接觸邊緣應(yīng)力奇異性問(wèn)題時(shí),存在兩類(lèi)不同處

2、理方式,而這兩類(lèi)不同的處理方式給出了不同的接觸半徑表達(dá)式。因此本文首先研究這兩類(lèi)不同的處理方式對(duì)壓入過(guò)程中載荷與壓入深度、載荷與接觸半徑等關(guān)系的影響,并結(jié)合算例進(jìn)行了對(duì)比分析。從總載荷和總電荷關(guān)于壓入深度和壓頭電勢(shì)的關(guān)系式出發(fā),分析了這兩類(lèi)不同的處理方式對(duì)材料常數(shù)靈敏度分析的影響,并結(jié)合算例進(jìn)行了討論。
　　 最后針對(duì)壓電材料的壓痕試驗(yàn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)電球型壓頭沿極化方向作用于壓電材料時(shí),壓頭電勢(shì)越大,相同力載荷下壓入