分享到:

一维六方准晶压电材料中缺陷相互作用问题的研究

准晶材料的内部极易产生各种裂纹、孔洞、夹杂等缺陷,这些缺陷常常导致材料遭到破坏,如果不使用有效的办法抑制裂纹的扩展,会对工程造成不可估量的损失,所以研究这些材料中的缺陷及缺陷相互作用问题非常有意义.对于单一缺陷问题前人已经做了大量的工作,但是对于复杂缺陷相互作用问题的研究还不多.复变方法是经典弹性理论的基本方法之一,是求解平面弹性与缺陷问题解析解的有效的方法.本文采用复变函数方法对一维六方准晶压电材料中的缺陷相互作用问题进行了研究.第一章简单介绍了准晶材料的性能、应用,以及准晶材料和准晶压电材料的研究进展.第二章通过引入保角映射得到了半无限一维六方准晶压电材料中螺型位错与半椭圆孔相互作用问题的复势表达式,并分析了半椭圆孔退化为直裂纹时几何参数对应力强度因子,能量释放率和镜像力产生的影响.第三章利用复变函数方法求解了在反平面载荷作用下含螺型位错有限大一维六方准晶压电楔形体的断裂问题,讨论了楔形角不同时切应力的分布特征和楔形角大小对  (本文共44页) 本文目录 | 阅读全文>>

《固体力学学报》2017年02期
固体力学学报

一维六方准晶压电材料中多缺陷的相互作用

基于准晶压电材料的基本方程,利用解析函数理论和复变方法,研究了一维六方准晶压电材料中多缺陷的相互作用问题,建立了多条平行位错以及它们与半无限裂纹相互作用的断裂力学模型,给出了一维六方准晶压电材料中n条平行位错相互作用的P...  (本文共9页) 阅读全文>>

内蒙古师范大学
内蒙古师范大学

一维六方准晶压电材料中多缺陷的相互作用及断裂动力学问题研究

准晶结构中常伴有缺陷(裂纹、夹杂、孔洞等),对固体材料的性能会产生影响.当裂纹发生快速传播时,其性能也会有影响.因此探讨准晶材料的断裂力学问题有着重要的价值.下面是本文的主要工作.第二章首先研究了抛物线裂纹反平面问题,推导了裂纹尖端处的应力强度因子,从而由它推导出了机械能释放率.最后分析了两种特殊情况,一是在不考虑相位子场的情况下,所得结果与普通压电材料相同;二是在不考虑电场情况下,所得结果与准晶材料相同.其次采用保角映射方法和扰动技巧,将经典弹性体以及准晶体力学中的楔形裂纹模型引入到准晶压电材料中,并且得到了应力强度因子和作用在位错上的力的解析解.此外,通过数值算例讨论了位错的位置和楔形角对作用在位错上的力的影响.在特殊条件下,所得结果还原为已有结果或者给出新的结果.对于准晶压电材料中的曲线传播裂纹的研究报道极少,本文第三章将经典复变函数法发展到动力学中,研究了具有圆孔边不对称共线快速传播裂纹的反平面问题.并在一定边界条件下,...  (本文共43页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

噪声发电关键技术研究

随着科技的快速发展,大量的能源应用导致了能源短缺和环境污染问题越来越严重。当前,改善环境条件的一个热点问题是节能减排。到目前为止,大多数噪声治理技术仅能满足减排的要求。因此,一种可行的方法是利用能量转换技术将噪声变废为宝,对于改善环境和节能减排具有重要意义。随着电路与储能技术的不断成熟,以及压电材料的飞速发展,在噪声污染治理中发挥重要作用的技术一定是噪声发电技术。由于噪声发电技术具有环保、便利、安全等优点,已经成为噪声污染治理领域的研究重点。本文对国内外关于噪声发电技术的相关文献进行调研后发现,由于各种条件的制约,目前研究人员设计的噪声发电装置收集环境中噪声能量的效率很低。为了提高能量收集效率,设计了一种可以汇聚噪声能量的噪声发电装置。本文主要从反射罩的数学模型和MATLAB仿真分析、压电陶瓷的数学模型和有限元分析、结构设计、电路设计及实验测试等方面对噪声发电装置进行了研究。本文主要研究内容包括:(1)根据声波聚焦理论和Kirc...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

厦门大学
厦门大学

超声谐振谱技术定征压电材料全矩阵材料参数

压电材料全矩阵材料系数(弹性系数、压电系数及介电系数)的精确定征,无论对于压电材料研究人员,还是对于利用压电材料进行声学器件设计的研究人员,皆非常重要。迄今为止,定征压电材料全矩阵材料参数,运用最为广泛的技术是IEEE压电标准建议的电谐振技术与超声脉冲-回波技术。采用上述技术定征压电材料全矩阵材料参数必须采用多块尺寸差异显著的样品,而多样品定征技术的最大缺点是定征结果有可能不自洽。本文运用超声谐振谱(RUS)技术测量压电材料的全矩阵材料参数。RUS技术只需要一块样品即可定征压电体的全矩阵材料参数,从而保证了定征结果的自洽。近二十年来,新型高性能压电材料—弛豫铁电单晶,如铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)与铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(PIIN-PMN-PT)等,由于其超高压电性能而备受重视,相关研究发展迅猛。该类压电单晶对于开发下一代高性能传感器和换能器具有革命性意义。宏观与微观材料特性的表征一直是弛豫铁电单晶研究的重要工作之一。本...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

中北大学
中北大学

压电材料板壳结构的非线性热弹振动分析

压电材料具有优良的机电转换性能,广泛应用于声纳系统、天气探测和遥感等领域的智能传感器和结构。为了确保在高温环境下压电结构安全工作,首先,以压电材料矩形板为研究对象,根据弹性力学有限变形基本理论推导出了系统的振动方程和协调方程。通过Bubnov-Galerkin原理,并引入瑞利阻尼得到热振动的非线性动力学方程。进一步运用多尺度法求得矩形板主共振时的幅频响应方程和相频响应方程。用ANSYS软件进行模态、谐响应及瞬态动力学分析,讨论了温度对横向位移的影响,分析了速度、加速度和最大应力值的变化规律以及最大应力出现位置,得到的主要结论为:温度升高和长宽比减小都会使系统的固有振动频率减小,且前者使弯曲挠度增大,后者使弯曲挠度减小。其次,压电材料制成的双曲壳体结构在高温环境下使用时容易发生破坏,这是由于热场与力场耦合作用下的非预期混沌运动造成的。因此,本文还研究了温度场和简谐激励耦合作用下简支压电材料双曲壳体的混沌非线性振动。用同样的方法建立...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

《高等学校化学学报》2021年02期
高等学校化学学报

基于二维压电材料功能性器件的设计、构筑与性能研究

二维压电材料由于具有机械强度高、性质多样、柔性透明等特点,吸引了广大科研人员的研究兴趣.基于二维压电材料的柔性电子器件、纳米传感器以及光电子器件等功能性器件也展现...  (本文共12页) 阅读全文>>