层状压电陶瓷致动器中力电耦合场奇异性的数值分析

摘要：

首先推导了不同压电材料界面裂纹尖端处的扇形区域内包含基本方程、裂纹面D-P边界条件和交界面处边界条件的弱形式.通过假设力电耦合位移场(位移和电势)与到裂纹尖端距离的(λ+1)次方成正比,可以得到一个分析压电材料裂纹尖端处力电耦合场奇异性的特殊的一维有限元列式.该一维有限元列式只需对扇形区域在角度方向上离散,最后的总体方程为一个关于λ的二次特征根方程.探讨了层状压电陶瓷致动器中可能出现奇异力电耦合场的部位的裂纹面边界条件及交界面处边界条件,进而将该一维有限元法进行推广,用于研究了这些部位的力电耦合场的奇异性.通过数值算例与相应的精确解的比较表明该方法是正确的,而且仅用很少单元就可以得到非常精确的结果.

关键词：压电陶瓷、奇异性、有限元、裂纹、致动器

所属期刊栏目：23

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：教育部留学回国人员科研启动基金

在线出版日期：2006-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：634-640