含界面刚性线夹杂与广义压电位错双压电介质的电弹性分析

研究了双压电材料中广义压电位错与分布于界面的刚性共线线夹杂相互作用问题.基于线性压电理论Stroh框架,相应的混合边值问题,可化为常见的Hilbert问题.求解Hilbert问题,得到存在界面刚性线夹杂与位错时,压电体内所有场变量的显式表达.给出了由于界面和刚性线夹杂的存在,作用于广义压电位错上的广义Peach-Koehler镜像力.对均匀压电材料这一特殊情况,给出了数值算例,讨论了位错对刚性线夹杂端部场强度因子的干涉和它们之间的相互作用.结果可作为求解界面刚性线夹杂与微裂纹交互作用问题的Green函数,也可作为边界元方法的核函数.

双周期刚性线的纵向剪切问题

夹杂对工程材料特别是复合材料的断裂行为有着重要的影响。从固体非均匀相的观点看,当片状嵌入物的弹性模量比基质材料的弹性模量大得多时,可以将其看成刚性线夹杂,它将引起严重的应力集中。本文研究了双周期刚性线的纵向剪切问题,利用椭圆函数的保角变换和RiemannSchwarz对称原理,求出了问题严格的闭合解。从本文解答的特殊情况,可直接得到已有的一些结果。

电磁材料中广义螺型位错与圆形界面刚性线夹杂的干涉效应

研究了广义螺型位错和圆形界面刚性导体线夹杂的磁电弹耦合干涉效应。采用Riemann-Schwarz对称原理并结合复势函数奇性主部分析,得到该问题的一般解答。当界面只含一条刚性线时,获得了封闭形式解。运用扰动技术,求解了位错点的扰动应力、电位移和磁感应强度场。由推广的Peach-Koehler公式求出了作用在位错上的位错力,讨论了圆弧形刚性线几何条件和材料失配对位错力的影响规律。解答不但可作为格林函数获得任意分布位错的相应解答,而且可以用于研究无穷远纵向剪切和面内电磁场作用下界面刚性线夹杂和任意形状裂纹的磁电弹耦合干涉效应问题。

双周期刚性线纵向剪切问题的应力奇异因子

研究了双周期刚性线的纵向剪切问题 .利用椭圆函数的保角变换、Riemann Schwarz对称原理和奇点分析等技术 ,得到了全场应力及应力奇异因子的精确解 ,分析了刚性线夹杂横向和纵向间距对应力奇异因子的影响 .

压电螺型位错和共线界面刚性线夹杂的干涉效应

研究了压电材料中压电螺型位错和共线界面导电刚性线夹杂的电弹干涉效应.运用复变函数解析延拓技术与奇性主部分析方法,获得了该问题的一般解答.作为算例,求出了界面含一条刚性线夹杂时两种压电介质区域广义应力函数的封闭形式解.导出了作用在位错上的像力和刚性线夹杂表面剪应力和电位移的解析表达式.讨论了界面刚性线长度,两种材料的剪切模量比和压电系数比对位错力和刚性线表面剪应力的影响规律.为进一步研究该类问题提供了一个基本解.

圆形界面刚性线夹杂的反平面问题

研究了在反平面集中力和无穷远纵向剪切作用下,不同弹性材料圆形界面上有多条刚性线夹杂的问题· 运用Riemann＿Schwarz解析延拓技术与复势函数奇性主部分析方法,首次获得了该问题的一般解答,求出了几种典型情况的封闭解,并给出了刚性线夹杂尖端的应力场分布· 结果表明,在反平面加载的情况下圆形界面刚性线夹杂尖端应力具有平方根奇异性,无奇异性应力振荡;应力场与刚性线夹杂的形状。

圆形界面刚性线夹杂的平面问题

研究了圆弧形界面刚性线夹杂的平面弹性问题.集中力作用于夹杂或基体中的任意点,并且无穷远处受均匀载荷作用.利用复变函数方法,得到了该问题的一般解答.当只含一条界面刚性线夹杂时,获得了分区复势函数和应力场的封闭形式解答,并给出刚性线端部奇异应力场的解析表达式.结果表明,在平面荷载下界面圆弧形刚性线夹杂尖端应力场和裂纹尖端相似具有奇异应力振荡性.对无穷远加载的情况,讨论了刚性线几何条件、加载条件和材料失配对端部场的影响.

各向异性材料中共线刚性线夹杂的纵向剪切问题

本文研究各向异性材料中共线刚性线夹杂，（有时称作“硬裂纹”或“反裂纹”问题）的纵向剪切问题。利用复变函数方法，提出了一般问题的公式和某些实际重要问题的封闭形式解，考察了刚性线端点附近的应力分布．从本文解答的特殊情形，可以直接导出各向同性材料相应问题的公式和结果，包括某些已有的结果￣［７］．

压电材料圆形夹杂内位错和界面刚性线的电弹干涉

首次研究了压电复合材料中圆形夹杂内压电螺型位错和界面导电刚性线的电弹耦合干涉效应.运用复变函数解析延拓技术与奇性主部分析方法,获得了基体和夹杂区域复势函数的封闭形式解,该解答可作为格林函数求解裂纹和界面刚性线的干涉作用.应用扰动技术,导出了位错力的解析表达式.计算结果表明,界面刚性线对压电螺型位错与圆形夹杂的干涉具有强烈扰动效应.当界面刚性线达到临界值时,可以改变夹杂和压电位错的干涉机理.

各向异性材料界面周期刚性线夹杂的反平面问题

研究了两种各向异性材料界面含周期分布刚性线夹杂的反平面剪切问题· 运用复变函数方法 ,获得了封闭形式解答 ,并给出了刚性线尖端应力场公式· 从该文解答的特殊情形 ,可直接导出各向同性材料界面以及均匀各向异性材料中相应问题的公式 ,其极限情形与已有的结果吻合·

各向异性材料界面共线刚性线夹杂的反平面问题

研究两种各向异性材料焊接界面含共线刚性线夹杂的反平面问题 ,导出了一般问题的公式和几个典型问题的封闭形式解 ,求出了刚性线尖端的应力分布 .从文中解答的特殊情况 ,直接导出各向同性材料界面与均匀各向异性介质中相应问题的公式与结果 ,并与有关文献相一致 .

刚性线夹杂与弹性圆夹杂的相互作用

本文将刚性线夹杂与弹性圆夹杂的相互作用，归为解一个标准的柯西型奇异积分方程，获得了刚性夹杂端点的应力强度因子及夹杂的界面应力．

压电介质反平面问题中导电与电介质刚性线的相互作用

将压电介质中的一对电介质和导体刚性线夹杂问题归结为数学中的Riemann Hilbert问题。利用Muskhelishvili的方法 ,得到问题的精确解。对于由电介质和导体组成的单一刚性线夹杂问题进行了分析 ,发现了联结点处的奇异性 。

穿过反平面圆形夹杂界面的曲线型刚性线

利用复变函数方法和叠加原理建立了求解刚性线夹杂问题的弱奇异积分方程．利用 Ｃａｕｃｈｙ型奇异积分方程主部分析方法，研究了穿过反平面圆夹杂界面的曲线型刚性线夹杂 在界面交点处的奇性应力指数以及交点处角形域内的奇性应力，并定义了交点处的应力奇性因 子．利用所得的奇性应力指数，通过对弱奇异积分方程的数值求解，得出了刚性线端点和交点 处的应力奇性因子．

压电材料中螺型位错与含界面刚性线圆形涂层夹杂的干涉

研究了压电材料中位于基体的螺型位错与含界面刚性线圆形涂层夹杂的电弹耦合干涉问题。运用复变函数方法,获得了基体、涂层和夹杂中复势函数的精确级数形式解答。基于广义Peach-Koehler公式,计算了作用在位错上的像力。讨论了刚性线几何条件、界面层厚度和材料电弹特性对位错力和位错平衡位置的影响规律。结果表明:对于软夹杂和软涂层的情况,刚性线长度存在一个临界值改变像力的方向。螺型位错先被吸引后被排斥,在夹杂附近有一个稳定的平衡点。对于硬夹杂和硬涂层的情况,位错一直被排斥,刚性线对位错力的影响较小。

压电磁螺型位错与界面刚性线夹杂的干涉效应

采用复变函数解析延拓原理,研究了电磁材料中压电磁螺型位错和共线界面刚性线的磁电弹耦合干涉效应并得到该问题的一般解答.作为算例,求出了界面含有一条刚性线时两种压电磁介质区域广义应力函数的封闭形式解.运用扰动技术,求解了位错点的扰动应力、电位移和磁感应强度场.由推广的Peach-Koehler公式求出了作用在位错上的位错力,讨论了共线界面刚性线对位错力的影响规律.文中所得到的解不但可作为格林函数获得任意分布位错的相应解答,而且可以用于研究无穷远纵向剪切和面内电磁场作用下界面刚性线夹杂和介质中任意形状裂纹的磁电弹耦合干涉效应问题.

各向异性双材料中运动螺型位错与界面刚性线的干涉

研究了各向异性双材料中匀速运动螺型位错与界面刚性线的干涉问题.运用Riemann-Schwarz解析延拓技术与复势函数奇性主部分析方法,获得了该问题的一般弹性解答,求出了界面含一条和两条刚性线情况下的封闭形式解,并给出了刚性线尖端的应力强度因子和作用于运动位错上的像力的显式表达式.结果表明,位错速度增大可以削弱位错对应力强度因子的反屏蔽效应;位错速度越大,位错平衡点越靠近刚性线.退化结果与已有的解答完全吻合.

含双周期不等长刚性线夹杂电磁弹性材料的有效模量

研究含双周期分布不等长刚性线夹杂的无限大电磁弹性材料在远场反平面机械载荷和面内电磁载荷作用下的电磁弹性响应。由刚性线夹杂分布的周期性,取基本胞元为研究对象,利用胞元边界条件并结合椭圆函数理论和保角变换技术,获得了该问题电磁弹性场的精确解。由该精确解和平均场理论预测了材料的有效电磁弹性模量,数值结果显示了该类非均匀材料的有效电磁弹性模量随刚性线夹杂尺寸和分布的变化规律。

楔型向错偶极子与圆形夹杂界面刚性线的干涉

运用复变函数,解析延拓方法对楔型向错偶极子与圆形界面刚性线夹杂的弹性干涉进行了研究,得到了含一条刚性线夹杂的封闭形式解.同时应用扰动技术,导出了向错偶极子的向错力即像力的显式表达式,分析了刚性线及介质I对逐渐靠近的向错偶极子排斥或吸引作用的规律,并发现泊松比对向错力影响很小.

含双周期不等长刚性线材料有效反平面剪切模量研究

研究无限介质中含双周期刚性线夹杂复合材料的反平面问题,其基本胞元含有四条不同长度的刚性线夹杂。运用椭圆函数和保角变换理论,获得了该问题严格的闭合解。利用微结构的周期性和平均应力/应变定理得到了复合材料有效反平面剪切模量的精确公式。由结果的特殊情形可以得到一系列有意义的解答。数值结果给出了该类非均匀材料有效反平面剪切模量随微结构参数变化的规律。精确解可以为其它数值和近似方法提供有价值的参考。