压电压磁复合材料中正六边形孔边裂纹的反平面断裂问题

摘要：

基于线性磁电弹性理论,利用Schwarz-Christoffel(CS)变换技术和Stroth公式,首次系统研究了压电压磁复合材料中含带两个不对称裂纹的正六边形孔口问题在部分渗透磁电边界条件下的解析解.当忽略磁场时,磁电非渗透裂纹和磁电渗透裂纹两种极端情况下的解析解答可退化为文献已有研究结果.数值结果揭示了正六边形孔口尺寸、裂纹长度以及力电载荷和磁载荷对能量释放率的影响规律.研究结果表明:减小孔口边长和裂纹长度可以提高材料的可靠性;机械载荷总是促进裂纹扩展;在磁电非渗透和磁电部分渗透边界条件下,负电场和负磁场会延缓裂纹的扩展,而正电场可以增强或阻碍裂纹的扩展,这取决于所施加的电场和磁场的强度以及机械载荷的水平;在磁电渗透边界条件下,电场和磁场对裂纹的扩展没有影响.

关键词：压电压磁复合材料、正六边形孔边裂纹、复变函数方法、等效场强度因子、能量释放率

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分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;宁夏自然科学基金项目;宁夏自然科学基金项目;宁夏高等学校科学研究项目;宁夏回族自治区数学与应用数学一流专业

在线出版日期：2022-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：149-158