圧電接合体界面端に生じる特異電気変位場の解明：特異電気変位場におよぼす負荷条件ならびに接着層厚さの影響

摘要

近年，構造部材から電子回路まで，様々な分野で異種材料の接合が行われている．異材接合体に外力などが加わると，材料特性の違いから界面端近傍で応力などが無限大に発散する特異場が生じ，はく離破壊の原因になる．そのため，特異応力場の解明ならびに制御方策に関して多くの研究が行われている．筆者らは，これまで圧電接合体の界面端近傍に生じる特異場の解明を進めてきたが，その中で，特異場は応力場のみならず電気変位場にも生じることがわかった．これを利用すれば，小入力から局所的に高い電束密度を得られるため，工学的に有用である．本研究では，特異場を生じやすい接合界面端を設けた圧電接合体モデルを設定し，外部入力の与え方や形状要素の変化による特異場への影響を定量的に把握するため，有限要素法圧電解析を用い数値的に評価を行う．