磁电弹性介质论文_胡洪平,程昆煜,谢旋,王骥

导读:本文包含了磁电弹性介质论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:磁电,弹性,介质,裂纹,压电效应,各向同性,表面波。

磁电弹性介质论文文献综述

胡洪平,程昆煜,谢旋,王骥[1](2013)在《双介质磁电弹性材料中的界面波》一文中研究指出研究了两种横观各向同性磁电弹性材料之间的界面波问题.首先建立了界面波在横观各向同性双介质磁电弹性材料中传播的基本方程,其次讨论了在不同界面弹性连接条件和磁电边界情况下界面波问题,其中界面弹性连接条件包括完全连接和滑移连接,磁电边界为25种磁学和电学边界条件的组合;最终确定了界面波波速的久期方程并进行了数值计算,得到了界面波波速和偏振矢量.研究发现在滑移连接条件下存在两种类型的界面波广义瑞利型和广义B-G型.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2013年10期)

程昆煜[2](2013)在《双介质磁电弹性材料中的界面波分析》一文中研究指出磁电弹性材料因为具有较强的磁电耦合效应而拥有非常广泛的应用前景,特别是在传感、智能控制、超声波、无损检测、智能材料系统与结构等高新技术领域。所以开展这种新型智能材料结构的动力学性能研究具有十分重大的意义。本文研究了上、下半空间为两种不同的均匀横观各向同性磁电弹性材料中的界面波问题。首先建立了界面波在横观各向同性磁电弹性半空间传播的基本方程,表示出界面波的一般解;然后利用界面处的弹性连接条件和电磁边界条件将上下半空间的一般解耦合成一体,并求解得出界面波的存在条件;讨论了在不同界面弹性连接条件和磁、电边界情况下界面波问题,其中界面的弹性连接状态包括完全连接和滑移连接两种,磁、电边界为25种磁学和电学边界条件的组合;确定了关于界面波波速的久期方程,阐明了界面波的存在性和唯一性,并进行了数值计算,得到了界面波波速,并通过偏振矢量确定了界面波的类型。计算结果表明:在上、下不同的均匀磁电弹性材料所构成的双介质结构中,只有在滑移连接下存在界面波,而且只可能有两种形式的界面波存在,分别称为广义Rayleigh型界面波和广义B-G型界面波。这些研究对磁电弹性材料分析、设计和应用具有重要的理论意义。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-26)

聂国权[3](2010)在《弱界面层状磁电弹复合介质中弹性波的传播》一文中研究指出磁电弹介质是由压电和压磁材料复合而成的新型复合材料,这种材料具有力-电-磁多场之间耦合的特性,因此可以用于制作磁电控制装置、传感器、换能器、声波和微波器件以及其它电子产品等。许多磁电弹材料及相关器件常常是层状的,而且它们的设计和应用是与弹性波的传播密切相关的。因此,本文采用弱界面(弹簧)模型,研究了横观各向同性层状磁电弹复合材料中弹性波传播的几个基本问题,目的是揭示弹性波在这种新型功能材料中的传播规律,并为其在工程中的应用提供理论参考。研究弱界面压电/压磁耦合结构中SH波的传播。分别考虑了压电层/压磁基底以及压磁层/压电基底两种结构形式,利用弹簧模型来表征界面性质,得到了SH波频散关系的解析解,讨论了电磁边界条件、界面性质参数、压电层和压磁层厚度比以及压电层的材料性能对频散特性的影响。结果表明:覆层介质的性质和边界条件对频散特性起到了决定性作用;弱界面降低了波的传播速度,并且界面连接程度越差,相速度越低,在一定波数范围内,一阶模态相速度可能低于覆层介质的体剪切波速或B-G表面波速;覆层与基底厚度比越小,弹性波的传播速度越快。研究弱界面压电/压磁双材料板中Lamb波的传播。利用法向刚度系数和切向刚度系数来描述界面特征,讨论了电磁边界条件、界面性质参数、压电层和压磁层厚度比以及压电层性能对频散特性的影响。结果表明:一阶模态由电学边界条件决定,二阶模态由磁学边界条件决定,叁阶模态与电磁边界条件无关;对于相同波数,完好连接时波速最大,完全脱层时最小,滑移界面介于完好连接和完全脱层之间,频散特性对法向弱连接较切向更敏感;压电层和压磁层厚度比以及压电材料性能对频散特性均有很大影响。研究弱界面径向层状压电/压磁复合圆柱中波的轴向传播。利用径向刚度系数和轴向刚度系数来描述界面性质,讨论了电磁边界条件、界面性质参数以及压电层的内外半径比对频散特性的影响。结果表明:电磁边界条件和轴向弱连接对一阶模态相速度影响很小,而对二阶模态均有较大影响;径向弱连接对频散特性的影响比轴向弱连接大;压电层的内外半径比能显着改变频散曲线。研究偏压电场作用下磁电弹板中Lamb的传播。将耦合的波动方程分为对称和反对称模态分别求解,讨论偏压电场对相速度以及力、电、磁场的影响。结果表明:偏压电场对Lamb波相速度有较大影响,给磁电弹板施加反向偏压电场时,可使Lamb波相速度变小,从而达到预期的延时效果;偏压电场对机械位移、电势、磁势和应力场几乎没有影响。(本文来源于《燕山大学》期刊2010-06-30)

匡震邦[4](2008)在《有限变形下电弹性介质中的某些变分原理》一文中研究指出指出热力学中的第一(能量)定律包含了普遍适用的能量变分原理,这是一个由客观事实证明的物理变分原理,据此导出初始构形中电弹性分析的某些变分原理.一般的电弹性分析,弹性电介质应和周围环境作为一个整体进行分析.对于非线性电介质的变分原理,需要注意位移和电势变分的相互耦合,并指出虚位移影响到初始构形的虚变化.由此普适变分原理导出了初始构形中的控制方程.给出了麦克斯韦应力在初始构形中的表达式,指出在二阶精度范围内,所有变形电介质中的麦克斯韦应力都相等,且和真空中的相同。(本文来源于《中国科学(G辑:物理学 力学 天文学)》期刊2008年07期)

钟献词[5](2008)在《磁电弹性介质的断裂问题研究》一文中研究指出由于压电压磁复合材料具有力和磁、力和电以及电和磁的耦合效应,它在制作各种智能器件的实际工程中具有较大的潜在用途。又由于材料所固有的脆性,器件在制作和使用的过程中,不可避免的存在各种缺陷,于是,分析由于缺陷的存在而导致的磁电介质中磁、电、弹性场的非均匀分布成为了众多力学工作者关注的热点。在目前已有的裂纹问题研究中,有两种裂纹面的磁电边界条件被广泛使用:磁电渗透型和磁电非渗透型,磁电渗透型是假设裂纹内部介质的磁导率和电容率是无穷大,电场和磁场不受裂纹的制约,而磁电非渗透型却假设裂纹内介质的磁导率和电容率是零,电场和磁场不能通过,很明显,这两者都是数学上的简单近似,与实际的裂纹情形不符,有必要提出更符合实际情形的裂纹模型,对静态和动态荷载作用下的裂纹响应问题进行研究。首先,在第二章中,分析了磁电弹性介质裂纹问题的边界条件,特别讨论了裂纹面磁电边界条件。为了模拟真实的裂纹情形,对于反平面裂纹问题,通过引进参数,提出了与磁电全渗透型裂纹面电位移和磁感应强度有关的裂纹面磁电边界条件。而对于Ⅰ型荷载裂纹问题,拓展了压电材料裂纹问题的半渗透型裂纹面电边界条件,给出了与裂纹张开位移有关的裂纹面磁电边界条件。分析表明,四种理想的裂纹面磁电边界条件:磁电渗透型,磁电非渗透型,磁渗透而电非渗透型,磁非渗透而电渗透型分别是它们的极限情形。其次,对于静态荷载情形,第叁章讨论了磁电介质带形中存在一个反平面非中心对称裂纹的电磁弹性场的非均匀分布问题,采用有限的Fourier变换方法,获得了磁、电、弹性场的精确分析解,数值结果分析了外加磁电场对裂纹扩展的影响,结果表明,采用的断裂判据不同,外加磁电场对裂纹的扩展影响也不同。采用相应的裂纹面边界条件,第四章中研究了无穷大磁电介质的静态Ⅰ型裂纹问题,获得由于裂纹的存在而诱导的磁电弹性场的精确分析解,通过数值实例,讨论了外加磁电场及裂纹内部介质对能量释放率的影响。考虑到在静态荷载情形,应力强度因子不受外加电场和磁场的影响,而裂纹尖端的应力分布和外加磁电场有关,于是,我们又讨论了磁电弹性介质中Griffith裂纹尖端的T应力问题,分析了外加电磁场和裂纹内介质对T应力的影响,结果表明,T应力是影响裂纹扩展方向的重要参量。在第五章中,研究了无穷大磁电弹性介质中内含Ⅰ型荷载下的圆形裂纹问题,采用Hankle积分变换,获得了全平面叁维磁电弹性场的精确分析解,数值结果讨论了裂纹面上磁感应强度和电位移对外加应力的影响,并分析了断裂参量随外加电磁场的变化趋势。接着,考虑到器件的动态工作环境,分析磁电介质中裂纹的动态响应有重要的实际意义。在第六章中,采用较能模拟真实裂纹情形的裂纹面磁电边界条件,我们分析了两不同压电压磁材料的界面反平面匀速运动裂纹问题,采用Fourier变换,获得了动态磁、电、弹性场的精确分析解。基于裂纹尖端环向最大应力判据,分析了外加磁电场对裂纹扩展方向的影响,并讨论了裂纹分叉角和运动速度的关系,以及磁电弹性介质的磁导率对裂纹分叉的影响。而对于Ⅰ型冲击响应问题,在第七章中,采用Fourier变换和Laplace变换,给出裂纹尖端磁电弹性场的数值解。数值实例分析了全非渗透型裂纹尖端能量释放率、张开位移强度因子和应力强度因子对规范化时间的变化规律。最后,研究了磁电弹性介质与纯弹性介质的界面裂纹对反平面剪切波的散射问题,采用积分变换方法以及磁电渗透型和磁电非渗透型两种裂纹面磁电边界条件,获得了裂纹尖端磁电弹性场的数值解,数值实例表明了能量释放率和应力强度因子关于入射波频率和入射角的变化规律。(本文来源于《中南大学》期刊2008-03-01)

金小英[6](2007)在《压电和磁电弹性介质层状结构中SH表面波的传播》一文中研究指出声表面波是一种能量集中在弹性体表面附近的波,其性能与覆盖层和基底材料的性质、相对厚度、加工成型时客观存在的初应力以及电极形式等因素密切相关。因此,揭示上述因素与声表面波的定量关系,考察压电和磁电弹性层状结构中初始应力对声波传播特性的影响,对提高器件的性能具有重要意义。本文以线性压电弹性理论、电磁学以及固体中的弹性波为基础,主要研究了压电和磁电弹性介质中SH表面波的传播特性。(1)研究了具有初应力的压电圆柱层状结构中SH表面波的传播。基于线性压电弹性理论,利用压电层表面的应力自由边界条件和电学开路与短路边界条件,求解SH波的耦合波方程,研究了压电覆盖层中初始应力对波传播性能的影响。主要针对覆盖层为压电陶瓷材料PZT? 5H,基体为铝金属的圆柱层状结构,分析了初始应力对相速度和机电耦合系数等的作用。(2)研究了磁电弹性介质层状结构中SH表面波的传播特性。基于线性磁电弹性理论、层状结构表面的电学磁学开路和短路边界条件以及界面的连续条件,得到了电学开路和短路情况下的频散方程,进而对相速度、群速度、磁机电耦合系数、电势和磁势的分布进行了详细的计算和讨论。(3)进一步研究了具有初应力的磁电弹性层状结构中SH表面波的传播规律。基于线性磁电弹性理论,将磁电弹性介质中传播的耦合波方程简化为一个Helmholtz方程和两个Laplace方程,利用压磁覆盖层和压电基体间的连续条件和结构表面的边界条件,得到了考虑初始应力的波传播的频散关系,进而分析初应力对速度、群速度、电磁机电耦合系数、电势以及磁势的影响。(4)研究了具有初应力的压电层状结构中间隙波的传播。通过求解耦合场方程,得到了压电多层结构中间隙波的相速度、位移和电势函数的解,讨论了初应力对间隙波相速度的影响。(本文来源于《宁波大学》期刊2007-11-26)

钟献词,李显方[7](2006)在《磁电弹性介质中圆形裂纹诱导的完全场》一文中研究指出本文考虑无限大磁电介质中含有一圆形裂纹,假设裂纹面与磁电介质的极化方向垂直。考虑在受到外加荷载作用张开时的Ⅰ型裂纹问题,在裂纹表面采用一种与裂纹张开位移有关的非线性约束磁电边界条件,基于线性磁电弹性本构方程,该问题转化为在复杂边界条件下圆柱坐标的偏微分方程组的求解。利用Hankel积分变换,问题转化为对偶积分方程的求解,采用已有的公式,获得了磁电弹性场的封闭形式解,进一步获得了裂纹尖端的应力、电位移和磁感应强度的强度因子及能量释放率。当今张开裂纹内部的磁导率和介电常数为特定值时,分别得到磁电渗透型,磁电非渗透型,磁渗透和电非渗透,磁非渗透和电渗透等为其四种特殊情形下的结果。结果表明,对于磁电非渗透型裂纹和真空型裂纹模型,外加电场和磁场总是使得能量释放率减少,而应变强度因子和张开位移强度因子,正的电场和磁场促使其增加,而负的电场和磁场促使其减少。对于磁电渗透型裂纹,能量释放率和应变强度因子不受外加磁电荷载的影响,进而表明,裂纹内部介质的电容率和磁导率对裂纹的扩展有重要影响。(本文来源于《第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集》期刊2006-12-14)

王晓明,沈亚鹏[8](1996)在《关于线性热释电弹性介质的互等功定理及应用》一文中研究指出根据线弹性理论以及电介质理论推出了类似于Betti互等功定理的热电弹性耦合体─—热释电弹性体的互等功方程;作为一种应用推导了在边界积分方法中被广泛采纳的热电弹性Somigliana方程.(本文来源于《力学学报》期刊1996年02期)

磁电弹性介质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

磁电弹性材料因为具有较强的磁电耦合效应而拥有非常广泛的应用前景,特别是在传感、智能控制、超声波、无损检测、智能材料系统与结构等高新技术领域。所以开展这种新型智能材料结构的动力学性能研究具有十分重大的意义。本文研究了上、下半空间为两种不同的均匀横观各向同性磁电弹性材料中的界面波问题。首先建立了界面波在横观各向同性磁电弹性半空间传播的基本方程,表示出界面波的一般解;然后利用界面处的弹性连接条件和电磁边界条件将上下半空间的一般解耦合成一体,并求解得出界面波的存在条件;讨论了在不同界面弹性连接条件和磁、电边界情况下界面波问题,其中界面的弹性连接状态包括完全连接和滑移连接两种,磁、电边界为25种磁学和电学边界条件的组合;确定了关于界面波波速的久期方程,阐明了界面波的存在性和唯一性,并进行了数值计算,得到了界面波波速,并通过偏振矢量确定了界面波的类型。计算结果表明:在上、下不同的均匀磁电弹性材料所构成的双介质结构中,只有在滑移连接下存在界面波,而且只可能有两种形式的界面波存在,分别称为广义Rayleigh型界面波和广义B-G型界面波。这些研究对磁电弹性材料分析、设计和应用具有重要的理论意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磁电弹性介质论文参考文献

[1].胡洪平,程昆煜,谢旋,王骥.双介质磁电弹性材料中的界面波[J].华中科技大学学报(自然科学版).2013

[2].程昆煜.双介质磁电弹性材料中的界面波分析[D].华中科技大学.2013

[3].聂国权.弱界面层状磁电弹复合介质中弹性波的传播[D].燕山大学.2010

[4].匡震邦.有限变形下电弹性介质中的某些变分原理[J].中国科学(G辑:物理学力学天文学).2008

[5].钟献词.磁电弹性介质的断裂问题研究[D].中南大学.2008

[6].金小英.压电和磁电弹性介质层状结构中SH表面波的传播[D].宁波大学.2007

[7].钟献词,李显方.磁电弹性介质中圆形裂纹诱导的完全场[C].第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集.2006

[8].王晓明,沈亚鹏.关于线性热释电弹性介质的互等功定理及应用[J].力学学报.1996

论文知识图

1 平板的示意图体积含量沿厚度方向的变化曲线附录应用科学学院2003年科研项目统计表(1)附录应用科学学院2003年科研项目统计表(2)短路时第一阶模态的位移曲线图短路时第一阶模态的磁势图

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