【摘 要】
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该文对铁电陶瓷的本构关系和力学行为进行了研究,提出了在不考虑电畴翻转情况下铁电陶瓷的非线性本构关系.编制了8结点等参有限元程序,对压电材料的力学响应及断裂行为进行了
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该文对铁电陶瓷的本构关系和力学行为进行了研究,提出了在不考虑电畴翻转情况下铁电陶瓷的非线性本构关系.编制了8结点等参有限元程序,对压电材料的力学响应及断裂行为进行了比较系统的有限元分析.该文的主要工作有:1、理论上简化了无限大压电体含椭圆切口的计算公式,指出SOSA文章中的一些错误.并对椭圆缺口面上的不同电边界条件——绝缘条件(D-P条件)和电导通边界条件进行了多组计算对比,分析了不同电边界条件对压电材料力学行为的影响.证实了McMeekingm提出的当M比较小时,用D-P边界条件是合适的,当m比较大时,用D-P边界条件计算与实际结果的误差比较大.2、编制了8结点线弹性有限元程序,并进行了一系列的有限元计算.结果与该文的无限大压电体含椭圆缺口的理论解符合得非常好.该文还对Park和Sum的紧凑拉伸试样断裂实验进行分析,分别对线性条件和条状电饱和区条件进行了有限元计算,并与实验结果进行比较.3、提出了在不考虑电畴翻转情况下的铁电陶瓷的非线性本构关系,并以此为基础建立了相应的有限元计算模式.以8结点线弹性表限元程序为基础的迭代方法实现了铁电陶瓷非线性有限元分析.计算了紧凑位伸试样的断裂行为.与Park和Sum的实验结果进行了比较.结果表明,当外加电场为正时,有限元的结果与实验结果符合得非常好.
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