压电复合材料中圆孔边Ⅲ型非对称裂纹的场强度因子

郭俊宏¹，卢子兴²，吕靖³

1. 内蒙古工业大学理学院2. 北京航空航天大学航空科学与工程学院3. 湖南化工职业技术学院基础课部

摘 要：研究了压电复合材料中圆孔边4个非对称裂纹在远处受面内电载荷和面外力载荷共同作用下的断裂行为。利用复变函数方法和新映射函数将问题转化为Cauchy积分方程组。通过求解Cauchy积分方程组,得到了电非渗透型和电渗透型两种边界条件下裂纹尖端电弹性场和场强度因子的解析解。所得结果不仅可退化为已有解,而且可模拟出若干新的缺陷构型,如压电复合材料中圆孔边三裂纹、半无限压电复合材料中半圆孔边单裂纹及半无限压电体中边界裂纹。将所得结果与有限元结果进行比较,吻合很好,证实了文中方法的正确性和有效性。数值算例分析了缺陷的几何参数对场强度因子的影响规律。

关键词：压电复合材料;圆孔;非对称裂纹;场强度因子;解析解;