外加电场作用下层状铁电多晶材料板的模拟

摘要

建立了一个模拟在外加电场作用下的层状铁电多晶板的模型．该模型认为铁电材料的能量密度函数是变形和电位移的非凸函数以及引入了畴变对材料行为的影响．为了满足各晶粒间的运动学约束及电位移场的连续性条件，模型认为每个晶粒具有某种混合构形．通过常应力和常电场强度假设及利用加载过程中须满足的连续性条件，该模型将求解板对外加电场的响应问题转化为求解各晶粒中的应力及各晶界上的电位势的代数方程组的问题．同时，该模型利用两电畴的Ｇｉｂｂｓ自由能之差作为畴变的方向的判据，由要求板的Ｇｉｂｂｓ函数最小来确定畴变量的大小．