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一维六方压电准晶双材料椭圆孔边不对称裂纹断裂行为
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作者 张炳彩 丁生虎 +1 位作者 张保文 张来萍 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第29期12422-12430,共9页
基于一维六方压电准晶理论,利用复变函数方法研究了一维六方压电准晶双材料椭圆孔边不对称裂纹的反平面问题。利用保角变换将椭圆孔孔边裂纹问题转化为直裂纹问题,结合Stroh公式求解得到电不可通和电可通两种条件下场强度因子和能量释... 基于一维六方压电准晶理论,利用复变函数方法研究了一维六方压电准晶双材料椭圆孔边不对称裂纹的反平面问题。利用保角变换将椭圆孔孔边裂纹问题转化为直裂纹问题,结合Stroh公式求解得到电不可通和电可通两种条件下场强度因子和能量释放率的解析表达式。数值算例结果显示:一维六方压电准晶双材料界面Griffith裂纹比椭圆孔边裂纹更易促进裂纹扩展;考虑相位子场可使能量释放率变化更显著,表明压电准晶材料相比压电材料更脆。此研究可为压电准晶元件的设计和制备提供理论依据。 展开更多
关键词 压电准晶双材料 保角变换 复变函数方法 椭圆孔 不对称裂纹
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一维六方压电准晶中圆孔边周期裂纹分析 被引量:9
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作者 杨娟 李星 周跃亭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期62-71,共10页
利用复变函数和保角变换的方法,结合柯西积分,针对一维六方压电准晶中圆孔边周期裂纹问题进行了分析研究,导出了电不可导通边界条件和电可导通边界条件下Ⅲ型裂纹问题的场强度因子和能量释放率。在缺失相位子场或电场时,所得结果和已有... 利用复变函数和保角变换的方法,结合柯西积分,针对一维六方压电准晶中圆孔边周期裂纹问题进行了分析研究,导出了电不可导通边界条件和电可导通边界条件下Ⅲ型裂纹问题的场强度因子和能量释放率。在缺失相位子场或电场时,所得结果和已有结果做对比分析,以此验证方法的有效性。通过数值算例讨论了裂纹数、几何参数、耦合参数、声子场应力、相位子场应力和电载荷对材料断裂特性的影响规律,以便在实践中得到更好的应用。本研究为压电准晶元件的优化设计和可靠性分析提供理论基础。 展开更多
关键词 一维六方压电准晶 周期裂纹 圆孔 保角变换 场强度因子 能量释放率
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含直对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射 被引量:2
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作者 赵雪芬 李星 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期369-376,共8页
利用积分变换技术,结合Copson方法,研究了含直线型对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射问题。通过求解对偶积分方程,得到声子场、相位子场应力、位移及电场电位移分量的解析解。定义了裂纹尖端应力强度因子及电位移强度因子,给出了... 利用积分变换技术,结合Copson方法,研究了含直线型对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射问题。通过求解对偶积分方程,得到声子场、相位子场应力、位移及电场电位移分量的解析解。定义了裂纹尖端应力强度因子及电位移强度因子,给出了电非渗透性条件下应力强度因子及电位移强度因子的解析解。此研究结果对压电准晶材料的工程应用有一定的理论价值。 展开更多
关键词 SH波散射 一维六方压电准晶 直对称裂纹 对偶积分方程 应力强度因子
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1维6方压电准晶带4条裂纹的圆形孔口问题的解析解
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作者 张峰 李星 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第1期50-54,100,共6页
利用复变函数方法与保角变换技巧,探讨了1维6方压电准晶中带有4条裂纹的圆形孔口的反平面III型裂纹问题,得出了应力强度因子和电位移强度因子的解析解.由该解析解得出极限情形下的对称4裂纹圆形孔口、3条裂纹的圆形孔口、共线双裂纹圆... 利用复变函数方法与保角变换技巧,探讨了1维6方压电准晶中带有4条裂纹的圆形孔口的反平面III型裂纹问题,得出了应力强度因子和电位移强度因子的解析解.由该解析解得出极限情形下的对称4裂纹圆形孔口、3条裂纹的圆形孔口、共线双裂纹圆形孔口、单裂纹圆形孔口、十字裂纹、T形裂纹对应的III型裂纹应力强度因子和电位移强度因子的解析表达式. 展开更多
关键词 1维6方压电准晶 具4条裂纹的圆形孔口 复变函数方法 应力强度因子
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一维六方压电准晶双材料界面共线裂纹问题 被引量:5
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作者 卢绍楠 赵雪芬 马园园 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第7期809-824,共16页
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... 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. 展开更多
关键词 一维六方压电准晶双材料 界面共线裂纹 复变函数方法 场强度因子
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含螺型位错有限大一维六方压电准晶楔形体的反平面问题 被引量:3
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作者 崔晓微 李联和 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1058-1062,1257,共6页
利用复变函数方法研究了在反平面载荷作用下含螺型位错有限大一维六方压电准晶楔形体的断裂问题。利用解析延拓技巧获得了复势的显式表达式;在此基础上得到了电弹性场和场强度因子的解析表达式,讨论了楔形角不同时切应力的分布特征和楔... 利用复变函数方法研究了在反平面载荷作用下含螺型位错有限大一维六方压电准晶楔形体的断裂问题。利用解析延拓技巧获得了复势的显式表达式;在此基础上得到了电弹性场和场强度因子的解析表达式,讨论了楔形角不同时切应力的分布特征和楔形角大小对场强度因子的影响。结果表明:当楔形角α=270°(λ=9/17)时,应力场在楔形体尖端表现出奇异性;但当楔形角α=90°(λ=2)时,应力场在楔形体尖端没有表现出奇异性。 展开更多
关键词 螺型位错 一维六方压电准晶 楔形体 解析延拓
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一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题 被引量:16
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作者 白巧梅 丁生虎 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第10期1071-1080,共10页
研究了一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题,利用复变函数中的Cauchy积分公式,通过构造保角映射函数,在电非渗透型的边界条件下得到了孔边裂纹尖端的应力分布以及场强度因子的解析解.通过数值算例,讨论了正六边形的边长和... 研究了一维六方压电准晶中正六边形孔边裂纹的反平面问题,利用复变函数中的Cauchy积分公式,通过构造保角映射函数,在电非渗透型的边界条件下得到了孔边裂纹尖端的应力分布以及场强度因子的解析解.通过数值算例,讨论了正六边形的边长和裂纹长度以及剪应力对场强度因子的影响. 展开更多
关键词 一维六方压电准晶 正六边形孔边裂纹 复变函数方法 场强度因子
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一维六方压电准晶中正n边形孔边裂纹的反平面问题 被引量:8
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作者 刘兴伟 李星 汪文帅 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第7期713-724,共12页
利用复变函数方法和Schwarz-Christoffel(SC)变换,构造了保形映射函数,研究了一维六方压电准晶中正n边形孔边裂纹的反平面问题.首先由一维六方压电准晶反平面问题的本构方程、平衡方程和几何方程推导得出其控制方程.在电不可导通边界条... 利用复变函数方法和Schwarz-Christoffel(SC)变换,构造了保形映射函数,研究了一维六方压电准晶中正n边形孔边裂纹的反平面问题.首先由一维六方压电准晶反平面问题的本构方程、平衡方程和几何方程推导得出其控制方程.在电不可导通边界条件下,应用Cauchy积分公式,得出任意正n边形孔边裂纹尖端附近应力强度因子和电位移强度因子的解析解,并针对n=3,5,6时,给出数值算例,可以看出这些特殊情形可退化为已有的结果.研究结果表明:等效场强度因子K的值随着孔边长a和裂纹长度L/a的增加而增大;孔洞的尺寸对等效场强度因子K的影响特别显著,易导致破坏.该文所给结果对计算等效强度因子具有一般性,适用于任意正n边形孔边裂纹的求解问题,从而为工程力学、材料的制备和应用等提供了良好的理论依据. 展开更多
关键词 一维六方压电准晶 Schwarz⁃Christoffel变换 正n边形孔口 裂纹 等效强度因子
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一维六方压电准晶中带三条不对称裂纹的圆形孔口的反平面问题
9
作者 杨娟 李星 丁生虎 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期184-198,共15页
本文利用复变函数方法和保角映射,研究一维六方压电准晶材料中带不对称三裂纹的圆形孔口的的断裂问题.根据准晶压电材料基本方程的基础上,利用点群的对称性和一维六方准晶的线性压电效应,导出了一维六方准晶压电材料反平面问题的控制方... 本文利用复变函数方法和保角映射,研究一维六方压电准晶材料中带不对称三裂纹的圆形孔口的的断裂问题.根据准晶压电材料基本方程的基础上,利用点群的对称性和一维六方准晶的线性压电效应,导出了一维六方准晶压电材料反平面问题的控制方程,并结合Cauchy积分公式,得到电非渗透与电渗透边界条件下的裂纹尖端场强度因子的解析表达式.当改变裂纹长度和孔口半径时,所得结果可以模拟出一些新裂纹模型.在不考虑电载荷作用时,所得结果和原有结果是一致的.通过数值算例讨论了材料的几何参数对场强度因子的影响,得出水平裂纹长度和圆半径可以促进裂纹增长.本研究为工程中材料的制备与应用将提供可靠的理论价值. 展开更多
关键词 压电准晶 不对称三裂纹 圆孔 保角映射 场强度因子 复变方法
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立方准晶压电材料的半空间问题 被引量:1
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作者 李光芳 刘昉昉 +1 位作者 于静 李联和 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第7期825-833,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 立方压电材料 复变函数法 半空间 线性力
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