压电材料的本征模量、本征模态和能量破坏准则

摘要

该文主要致力于不同材料常数的模态分析及其在强度理论中的应用.众所周知,在一般的本构方程中,每个方向上的应变、电位移都与不同方向上的应力、电场强度有关,也就是说,应变、电位移和应力、电场强度之间是相互耦合的.这种耦合现象对分析研究造成了极大的不便,为了解决这个问题,作者利用求出材料常数矩阵的本征模量和本征模态的方法,使其解耦.该文分别对压电材料、弹性材料和介电材料都作了详细的模态分析.另外,由于压电材料的强度理论还很少有人研究与讨论过,作者利用前面所求出的材料系数矩阵的本征模量和本征模态,提出了基于本征模态应变能的材料强度理论.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1引言

§1.2本文的研究内容及目的

第二章不同材料常数的本征模量和本征模态

§2.1压电材料概述

§2.2压电效应

§2.2.1正压电效应及其表达式

§2.2.2逆压电效应及其表达式

§2.3电介质的介电性

§2.4四类压电方程

§2.5不同材料的本构关系

§2.5.1压电材料的本构关系

§2.5.2弹性广义虎克定律

§2.5.3具有不同对称性材料的广义虎克定律表达式

§2.6各向同性弹性体的球形应力(应变)张量和偏斜应力(应变)张量

§2.7本征模量和本征模态

§2.7.1本征模量和本征模态的定义

§2.7.2不同压电晶体的本征模量和本征模态

§2.7.3不同弹性材料的本征模量和本征模态

§2.7.4电介质的本征模量和本征模态

第三章基于本征模态应变能的强度理论

§3.1强度理论概述

§3.1.1强度理论的概念

§3.1.2四个经典的强度理论

§3.2本征应力计算

§3.2.1计算本征应力的方法一

§3.2.2计算本征应力的方法二

§3.3基于本征模态应变能的强度理论

§3.3.1本征模态应变能的计算

§3.3.2强度理论

第四章压电陶瓷——锆钛酸铅(PZT-4)的强度分析

§4.1锆钛酸铅(PZT-4)的本征模量与本征模态

§4.1.1压电陶瓷简介

§4.1.2 PZT-4的本征模量和本征模态

§4.2应变能的计算

§4.2.1方法一

§4.2.2方法二

§4.3理论值与实验值的比较

§4.3.1理论一

§4.3.2理论二

§4.4电介质的应变能

第五章全文总结

参考文献

附录

致谢