王玮华
,
郭俊宏
,
邢永明
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140616.001
通过构造新的保角映射,利用复变函数的方法,研究了含光滑顶点的正三角形孔边裂纹的横观各向同性的压电弹性体的反平面问题.在电可穿透和电不可穿透裂纹、孔周及裂纹面为自由表面的假设下,充分利用Cauchy积分公式和复变函数方法,得到了裂纹尖端的场强度因子和能量释放率的表达式.数值算例显示了在不同边界条件下裂纹的几何尺寸、机电载荷对能量释放率和机械应变能释放率的影响规律.结果表明:在电可通和电不可通边界条件下,裂纹长度和三角形边长的增加会导致能量释放率增加,机械载荷则总是促进裂纹的扩展.在电不可通边界条件下电位移可以促进或抑制裂纹的扩展,而在电可通边界条件下电位移对裂纹扩展没有影响.
关键词:
压电材料
,
光滑顶点的正三角形孔
,
孔边裂纹
,
复变函数法
,
保角映射
郭怀民
,
赵国忠
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150303.001
狭长体中的裂纹是断裂力学中经常采用的研究模型.含有共线无限长裂纹的条形磁电弹性体,当面内的力电磁和反平面的剪应力作用在左边裂纹尖端附近的一段裂纹面上时,往往会产生动态断裂.利用复变函数法中的拱形变换公式,导出了磁电全非渗透型边界条件下左裂纹尖端动态的应力强度因子以及机械应变能释放率的解析解.当运动速度趋于零时退化为静止状态下的解.通过数值算例分析了断裂机理,讨论了静止状态下狭长体和裂纹的几何尺寸、外力、电场和磁场分别对能量释放率的影响,为相关器件的设计与制造提供了帮助.
关键词:
运动裂纹
,
磁电弹性复合材料
,
复变函数法
,
应力强度因子
,
机械应变能释放率
