压电陶瓷中圆币形裂纹在横向剪力下的机－电耦合行为

以弹性位移分量和电势函数为基本未知量时，横观各向同性压电介质三维问题的场方程可化为四个联立的二阶线性偏微分方程组，本文导出了用四个调和函数表示位移分量及电势函数的表达式，即得到了该场方程的势函数通解，作为通解的应用举例，文中求解了圆币形裂纹受横向剪切作用的问题，得到了裂尖附近应力场及电位移场的解析表达式，结果表明，在横向剪切载荷下圆币形裂纹的尖端场及应力、电位移强度因子均具有明显的机－电耦合性质，而应力和电位移分量在裂尖仍具有－１／２的奇异性。     

压电介质中受拉伸与弯曲联合作用的圆币形裂纹问题

以弹性位移分量和电势函数为基本未知量时，横观各向同性压电介质非轴对称三维问题的控制微分方程是四个二阶线性偏微分方程相联立的方程组。本文导出了用四个调和函数表示位移及电势的该方程组的势函数通解。作为通解的应用举例，文中求解了压电陶瓷材料中受拉伸与弯曲联合作用的圆币形裂纹问题，得到了裂纹尖端附近应力场及电位移场的解析表达式。结果表明裂尖场以及应力强度因子和电位移强度因子均表现出复杂的机－电耦合行为。     

含币形裂纹的压电体在点力和点电荷作用下的裂纹张开位移

本文利用Chen和Shioya给出的在横观各向同性压电无限体内币形裂纹上下表面作用对称法向点力和点电荷情形下的解,结合压电材料之功的互等定,用初等函数的形式给出了在压电无限体中任意一点作用任意点力和点电荷情形下币形裂纹的张开位移,并对PZT－4压电陶瓷和非压电材料作了计算分析。     

薄膜涂层材料中币形界面裂纹的弹性波散射

研究了薄膜涂层材料中币形界面裂纹的弹性波散射问题,建立了含有币形界面裂纹的覆层半空间模型,采用Hankel积分变换,将裂纹对弹性波散射的问题转化为求解矩阵形式的奇异积分方程。结合渐近分析和围道积分技术得到积分方程的解,进一步推导了散射波的应力场和位移场,以及动应力强度因子的理论计算公式。在数值算例中,分析了不同材料组合和裂纹尺寸情况下动应力强度因子与入射波频率的关系,并给出了裂纹张开位移的结果。为薄膜涂层材料的动态破坏分析提供了一定的理论基础。     

压电陶瓷带形中Ⅲ型裂纹的精确分析解

分析无限长压电带形中的Ⅲ型裂纹问题，主要讨论了在带形边界受四种机电组合载荷情况下裂纹位于带形中平面上的情形。通过积分变换，与其相的复合边值问题分别转化为对偶积分方程组，使用对偶积分方程的熟知结果，获得了裂纹线上电弹性场的明显的解析表达式及在裂尖处一些量的强度因子和能量释放率公式。与已知的近似解比较，所得结果是以封闭形式给出的精确解。     

应用云纹干涉法测量力电耦合作用下铁电陶瓷的破坏行为

本文采用云纹干涉系统对的电陶瓷在力电耦合载荷作用下裂纹尖端的力学行为进行全场实时非接触动态细观测量,采用三点弯实验获取裂纹尖端区域在力电耦合作用下与电场集中有关的电致伸缩位移场,应变场,通过分析实验取得的云纹图得到了裂尖区域的位移场,应变场,发现裂尖区域就变随着与裂尖距离的增加衰减的速率比没有电场作用下的理论计算结果要快。     

刚性电极夹持的压电陶瓷层中含Ⅲ型裂纹的解析解

分析了刚性电极所夹持的压电陶瓷层的中平面上含有III型穿透裂纹的电弹性问题.利用积分变换和对偶积分方程方法,采用绝缘型和导电型裂纹两种假设,分别获得了有限长和半无限长裂纹的电弹性行为的精确解析解.并给出了相应的场强度因子和能量释放率.     

力电耦合载荷作用下铁电陶瓷破坏行为的云纹干涉方法研究

本文介绍了如何用云纹干涉法实时地观察铁电陶瓷在力载荷和电载荷共同作用下裂尖的破坏行为．测量了三点弯试验中由电场和应力集中导致的裂尖的变形场．对变形的云纹图分析表明：当极化方向与裂纹扩展方向一致，且都与电场方向垂直，裂尖附近的正应变随电场的增加而增加，应变集中现象比较突出，电场促进和加速了裂纹的扩展．     

铁电陶瓷PZT53复杂力电耦合行为的实验研究

通过实验研究了平行和垂直于极化方向的正应力对铁电陶瓷锆钛酸铅(PZT53)的电滞回线(E3-P3)和电致应变曲线(E-ε)的影响. 实验发现平行于极化方向的压应力对PZT53陶瓷的电滞回线、电致应变曲线形状以及矫顽场大小都有明显的影响,但是垂直于极化方向的拉、压应力只对PZT53陶瓷的电致应变曲线形状有明显的影响,但对电滞回线形状和矫顽场大小都没有显著影响. 采用畴翻转的模型详细解释了观察到的实验现象,所得结果为建立铁电陶瓷的多轴力、电耦合本构模型,提供了物理基础.     

铁电陶瓷PZT53多轴力电耦合下的屈服行为

研究了不同拉-扭与压-扭比例载荷和电场耦合作用下铁电陶瓷PZT53的屈服行为。通过自己设计的力电加载装置,结合材料试验机和电压放大器对PZT53在多轴力电耦合载荷作用下应力-应变行为进行测量,结合陈和卢的理论,得出了极化和未极化的PZT53陶瓷在多轴力载荷下的初始屈服面和破坏面。结果表明初始屈服面类似于Drucker-Prager屈服面,本文提出了一个屈服准则,较好的符合实验结果。实验发现PZT53陶瓷破坏行为符合最大拉应力破坏准则。对于极化的PZT53陶瓷,还研究了偏置电场对应力-应变行为的影响,结果表明偏置电场大于0．6kV／mm时,PZT53陶瓷的屈服现象消失。本文工作为发展铁电陶瓷PZT53的多轴力电耦合唯象本构模型提供了实验基础。