立方准晶压电材料的半空间问题北大核心CSCD

考虑了立方准晶压电材料的半空间问题.给出了反平面机械载荷和面内电载荷作用下立方准晶压电材料弹性问题的控制方程,结合半无限区域表面边界条件,利用算子理论和复变函数方法获得了立方准晶压电材料半空间问题一般解的表达式.基于一般解得到了集中线力作用下,半空间问题的声子场和相位子场的位移、应力以及电位移的解析表达式.     

压电螺位错与椭圆夹杂的电弹相互作用

研究了压电材料中压电螺位错与椭圆夹杂的电弹相互作用.基于扰动概念和级数展开方法,推导了基体和夹杂的弹性场和电场,在此基础上给出了作用于位错上像力的表达式.通过分析基体与夹杂的相对刚度和机电耦合强弱对像力的影响,得到了新的相互作用机理.     

压电螺型位错与含非理想界面层圆形夹杂的干涉效应

研究了位于压电材料基体或夹杂中任意点的压电螺型位错与含非理想界面层圆形夹杂的电弹性干涉问题．运用复变函数方法,获得了复势函数的精确解．由广义Peach-Koehler公式,导出了作用在螺型位错上的像力的精确表达式．讨论了不同参数对压电螺型位错的运动和平衡位置的影响规律．研究结果表明,对某些材料组合,当界面层的内界面是非理想界面且界面的非理想度达到一定值时,在基体中靠近界面处会出现两个位错的平衡位置,此现象未在以往研究(不考虑非理想界面)中观察到．     

压电螺型位错和含界面裂纹圆形夹杂的电弹干涉效应

研究了在无穷远反平面剪切和面内电场共同作用下压电材料基体中一个压电螺型位错与含界面裂纹圆形弹性夹杂的电弹耦合干涉作用．运用复变函数方法,获得了该问题的一般解答．作为典型算例,求出了界面含一条裂纹时,基体和夹杂区域复势函数的封闭形式解以及裂纹尖端应力和电位移场强度因子．应用扰动技术和广义Peach-Koehler公式,导出了位错力的解析表达式．数值结果表明,界面裂纹对压电螺型位错与夹杂的干涉具有强烈扰动效应,当裂纹长度达到临界值时,可以改变其干涉机理．同时,分析说明压电材料中软夹杂可以排斥基体中的位错．     

半平面压电体的Green函数及其应用

本文研究半平面压电体在线力、电荷和位错作用下的弹性场和电场，即Green函数．基于各向异性弹性力学中的Stroh方法和解析延拓理论，推导了Green函数的封闭形式的解．作为解的应用，分析了含半无限裂纹的无限大压电介质的机电耦合场，给出了应力和电位移强度因子的解析表达式．     

螺位错场的非线性力学解

本文以非线性连续体几何场论为理论基础,分析了无限大体中一个螺位错引起的应力场。结果揭示了非线性高阶效应的影响。当不考虑高阶效应时,所求得的应力场可退化为经典线弹性理论的结果。本文还对螺位错引起的体力矩场进行了求解。获得了无限大体中单个螺位错引起的体力矩的解析表达式。作为理论结果的应用,本文研究了界面附近螺位错的应力场和体力矩场。揭示了它们对界面力学性能的影响。     

压电复合材料圆形夹杂中螺型位错和界面裂纹的干涉分析

研究了无穷远纵向剪切和面内电场共同作用下,压电复合材料圆形夹杂中螺型位错与界面裂纹的电弹耦合干涉作用．运用Riemann-Schwarz 对称原理,并结合复变函数奇性主部分析方法,获得了该问题的一般解答．作为典型算例,求出了界面含一条裂纹时基体和夹杂区域复势函数和电弹性场的封闭形式解．应用广义Peach-Koehler公式,导出了位错力的解析表达式．分析了裂纹几何参数和材料的电弹性常数对位错力的影响规律．结果表明,界面裂纹对位错力和位错平衡位置有很强的扰动效应,当界面裂纹长度达到临界值时,可以改变位错力的方向．该结果可以作为格林函数研究圆形夹杂内裂纹和界面裂纹的干涉效应．其公式的退化结果与已有文献完全一致．     

各向异性双材料中运动螺型位错与界面刚性线的干涉

研究了各向异性双材料中匀速运动螺型位错与界面刚性线的干涉问题.运用Riemann Schwarz解析延拓技术与复势函数奇性主部分析方法,获得了该问题的一般弹性解答,求出了界面含一条和两条刚性线情况下的封闭形式解,并给出了刚性线尖端的应力强度因子和作用于运动位错上的像力的显式表达式.结果表明,位错速度增大可以削弱位错对应力强度因子的反屏蔽效应;位错速度越大,位错平衡点越靠近刚性线,退化结果与已有的解答完全吻合.     

直位错和线性力作用下点群10十次对称二维准晶的弹性场研究

本文研究了直位错和线性力作用下点群10十次对称二维准晶的弹性场.首先将Stroh公式推广到点群10十次对称二维准晶研究中,在此基础上,采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的通解,结合边界条件,获得了应力的解析表达式,为实际应用奠定了理论基础.     

一维六方压电准晶双材料界面共线裂纹问题北大核心CSCD

利用复变函数理论中的解析延拓、奇性主部分析和推广的Liouville定理,求解了一维六方压电准晶双材料在集中载荷作用下界面共线裂纹反平面弹性问题.导出了含有一条和两条有限长界面裂纹的封闭解,同时给出了裂纹尖端场强度因子(包含声子场和相位子场应力强度因子和电位移强度因子)的表达式.数值算例分析了外荷载与耦合系数之比对裂纹尖端场强度因子变化规律的影响.从数值结果中可以看出,当裂纹长度增加时,裂纹尖端场强度因子随之增加;应力强度因子随双材料耦合系数之比的增大而增大,电位移强度因子几乎不变;不同载荷作用下,裂纹尖端场强度因子随着裂纹长度改变时的变化趋势也不尽相同.研究结果可为压电准晶双材料的设计和制备提供一定的理论参考.