含橢圓孔壓電壓磁層合板彎曲問題研究.pdf

1、由于具有將系統(tǒng)能量在磁能、電能和機械能之間進行轉化的特性，壓電壓磁材料在工程實際中具有廣泛的應用。在工程結構中，開孔是一種常見現(xiàn)象。在復雜的加載環(huán)境下，結構開孔不可避免地會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，從而導致材料的破壞。而壓電壓磁元件或部件往往又是以層合結構形式出現(xiàn)的，因此研究含孔壓電壓磁層合板的彎曲問題具有重要的理論意義和工程價值。
　　基于精確的邊界條件，本文給出了含橢圓孔無限大壓電層合板以及壓電-壓磁復合材料層合板的彎曲問題的Lekh

2、nitskii解。主要內容可分為以下幾部分：第一章介紹了壓電壓磁材料的分類、應用和彎曲問題的研究現(xiàn)狀；第二章給出了壓電以及壓電-壓磁復合材料的基本方程、基本假設以及基本邊界條件；第三章至第四章是本文的主要內容，分別研究了含橢圓孔無限大壓電層合板以及壓電-壓磁層合板的彎曲問題。首先，拓展Kirchhoff假設，將位移、電場強度和磁場強度假設為沿厚度方向上呈線性分布；然后，利用經(jīng)典的Mushhelishvili-Lekhnitskii復變函

3、數(shù)和保角變換的方法，結合柯西積分，推導得到層合板中的應力、力矩、電位移和磁感應強度等各場量的解析解；最后，通過改變長短半軸的比值，給出了橢圓孔周的各場量分布的數(shù)值算例，討論了拉彎耦合效應、壓電和壓磁效應對各場量分布的影響以及橢圓孔邊的應力集中情況，并基于一個簡單的算例，采用ANSYS對壓電層合板的Lekhnitskii解進行了仿真驗證。結果表明，孔邊的應力集中取決于材料常數(shù)和孔的幾何形狀。第五章對本文的工作進行了總結，并對未來的工作進行