舒小平
复合材料学报
基于对压电复合材料层合结构弱界面弹性场、电场、温度场的宏观和细观尺度分析,构建了四种界面力-电-热模型,分别为非耦合型、耦合型和混合型。依据这些界面模型,得到了柱面弯曲简支压电复合材料层板的力-电-热多场耦合解。结果表明,损伤界面的多场耦合物理描述介于宏观和细观尺度之间,需要多尺度考虑,且基于不同尺度的描述也可获得相似的规律。在热载和力载下,不同的界面模型对弹性场影响趋同、差异甚小,而对电场和温度场,四种模型的影响各异、但规律相似;在电载作用下,不同的界面模型无论对弹性场还是电场,都有显著的影响。
关键词:
压电材料
,
复合材料
,
层板
,
脱层
,
多尺度
,
多场耦合
舒小平
复合材料学报
基于一个六自由度的位移场和电势场,建立了压电复合材料层板的控制方程。在简支边界条件下,得到了正交矩形压电复合材料层板的解析解。该理论是一个等效单层理论,控制方程的变量仅六个,且不随层数变化,使解的数学过程简洁。在该理论中,决定精度的位移分布函数和电势分布函数由三维应力和静电平衡方程的特解来确定,使之满足压电层板界面连续条件与板面力及电条件。算例验证了本文中等效单层理论的高精度。
关键词:
压电材料
,
复合材料
,
层板
,
板壳理论,智能结构
