力电耦合偏场理论：回顾、比较与展望

力电耦合固体的非线性连续介质理论最早出现于20世纪50年代,而成熟于70年代.80年代末、90年代初则因智能材料与结构的兴起而又得到了新的发展,引起了较为广泛的关注,但应用上以线性分析为主.21世纪初以来,力电耦合软材料因其潜在的应用前景激发了众多的研究兴趣.由于牵涉到大变形,必须在一般非线性连续介质力学的框架内进行问题的建模和开展定量分析,因此力电耦合固体的非线性理论重新得到了大家的重视,出现了很多新版本.本文旨在阐述力电耦合固体非线性连续介质理论一般框架的基础上,采用3个构型的表述方式,较为详细地给出拉格朗日描述和更新拉格朗日描述下的力电耦合偏场理论,甄别不同理论表述版本之间的异同,以廓清目前文献中的混乱现象,为今后的相关研究提供理论指导.最后,本文讨论和展望了力电耦合偏场理论在不同研究领域的若干研究重点及其未来发展趋势.     

功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法

将辛弹性力学解法推广用于功能梯度材料平面问题的分析,考虑沿长度方向弹性模量为指数函数变化而泊松比为常数的矩形域平面弹性问题,给出了具体的求解步骤. 提出了移位Hamilton矩阵的新概念,建立起相应的辛共轭正交关系;导出了对应特殊本征值的本征解,发现材料的非均匀特性使特殊本征解的形式发生明显的变化.      

2011 年软物质力学高级讲习班简介

由国家自然科学基金委员会数理科学部主办,中国力学学会、北京国际力学中心(BICTAM)协办, 浙江大学承办的软物质力学高级讲习班于2011 年12 月21 27 日在杭州浙江大学举办.      

压电弹性动力学中第二类Volterra积分方程的数值解法

对于径向变形的压电空心圆柱和空心球弹性动力学问题,丁皓江等最近的研究表明,可以将它转变为关于一个时间函数的第二类Volterra积分方程,使求解工作得到极大的简化,又使探索第二类Volterra积分方程的快速而又高精度的数值解法成为一个关键．采用插值逼近方法,成功地导出了两个新型的递推公式,不仅计算速度快,且在较大时间步长时仍具有足够的精度,有着广泛的应用价值．     

2005年全国固体力学青年学者研讨会简介

由国家自然科学基金委员会数理科学部发起,国家自然科学基金委员会数理科学部和中国力学学会主办的“2005年固体力学青年学者研讨会”于2005年10月14～16日在杭州浙江大学召开。本次研讨会主席由清华大学冯西桥和浙江大学陈伟球担任。     

Solutions to equations of vibrations of spherical and cylindrical shells

ＳＯＬＵＴＩＯＮＳＴＯＥＱＵＡＴＩＯＮＳＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＳＯＦＳＰＨＥＲＩＣＡＬＡＮＤＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡＬＳＨＥＬＬＳＤｉｎｇＨａｏｄｉａｎｇ（丁浩江）Ｃｈｅｎｗｅｉ－ｑｉｕ（陈伟球）（ＺｈｅｊｉａｎｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｈａｎｇｚｈｏｕ）...     

浸没的球面各向同性球壳的自由振动

本文引入三个们移函数并用球面调和函数展开，可将球面各向同性弹性力学的基本方程转化成一个独立的二阶常微分方程和另一个耦合的二阶常微分方程组，采用液动压力表示流体与壳的相互作用，可以把无限大不可压缩流体中任意厚度球面各向同性球壳的自由振动频率计算归结为一个代数循征值问题，文中计算了若干种情况下球壳的频率，在各向同性情形与有关文献作了比较。     

Line-integral representations for extended displacements,stresses, and interaction energy of arbitrary dislocation loops in transversely isotropic magneto-electro-elastic bimaterials

In addition to the hexagonal crystals of class 6 mm, many piezoelectric materials （e.g., BaTiO3）, piezomagnetic materials （e.g., CoFe2O4）, and multiferroic com-posite materials （e.g., BaTiO3-CoFe2O4 composites） also exhibit symmetry of transverse isotropy after poling, with the isotropic plane perpendicular to the poling direction. In this paper, simple and elegant line-integral expressions are derived for extended displace-ments, extended stresses, self-energy, and interaction energy of arbitrarily shaped, three-dimensional （3D） dislocation loops with a constant extended Burgers vector in trans-versely isotropic magneto-electro-elastic （MEE） bimaterials （i.e., joined half-spaces）. The derived solutions can also be simply reduced to those expressions for piezoelectric, piezo-magnetic, or purely elastic materials. Several numerical examples are given to show both the multi-field coupling effect and the interface/surface effect in transversely isotropic MEE materials.     

含弱界面的微纳尺度双层梁的热弹性分析

众多微尺度实验已经证实了一些材料在微纳尺度下的力学行为具有尺寸效应.这种现象采用经典的弹性理论无法得到合理的解释,因而需要新的理论,修正偶应力理论就是其中一种.采用修正偶应力理论研究微纳尺度下两端自由铁木辛柯双层梁受热载荷后的弯曲响应,考虑两层之间存在弱界面.获得了梁的挠度、曲率以及界面剪力等表达式,并与经典弹性力学的结果进行了比较.通过分析计算可知,采用修正偶应力理论可预测微纳尺度下双层梁的尺寸效应,而当梁的特征尺寸远大于其材料的内禀尺度时,则与经典理论的结果一致.     

球面各向同性功能梯度球壳的自由振动

通过引入位移函数和应力函数,针对沿径向非均匀的球面各向同性弹性动力学的基本方程建立了两个解耦的变系数状态方程。利用层合近似理论,将变系数状态方程转化为常系数状态方程,并给出了相应的解。进而利用层间连续条件,得到关于内外球壳表面边界量的相应线性方程。由自由表面条件导出对应两类独立振动的频率方程。最后给出了算例,并讨论了材料梯度指标对球壳两类固有频率的影响。在地球动力学分析中有一定的应用前景。