介電材料界面裂紋的邊界元法分析
2014-08-08 11:02:34
作者：本站整理來源：
王世博a，廉蒙蒙 b，范翠英a，趙明皞a,b
a鄭州大學機械工程學院b鄭州大學力學與工程科學學院
摘要：界面裂紋是斷裂力學中的重要研究內容，特別是對于復合材料與結構。對于介電材料，由于電學性能，在界面裂紋表面會感生出感生電荷產生靜電力，已有研究表明，裂紋上的靜電力會對結構的斷裂行為產生重要的影響。本文基于二維介電材料彈性理論，運用邊界元方法研究靜電力對介電材料界面裂紋的影響。首先運用子區域法，將含界面裂紋的雙層介電材料劃分三個區域（上層區域、下層區域和裂紋），通過邊界條件和協調條件形成邊界積分方程。然后運用迭代方法求解靜電力與裂紋面上電場強度的非線性關系。最終數值模擬了裂紋表面的靜電力、擴展位移及電勢的分布規律，以及不同因素如裂紋形狀、電壓載荷等對介電材料界面裂紋斷裂的影響。
關鍵詞：介電材料，界面裂紋，靜電力，邊界元法，子區域法
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