电介质中极化电荷密度的计算

给出了两种计算电介质中极化电荷密度的方法.(1)介质内部极化电荷密度等于极化强度矢量的散度的负值,ρP=-▽·P;(2)介质内部极化电荷密度与介质的极化率、介质内自由电荷密度以及极化率梯度与电场强度之间的相互作用有关,ρP=-χe/χe+1ρf-ε0/χe+1▽χe·E.针对电荷分布具有一定对称性的问题,分别利用这两种方法分析了电介质均匀且内部不存在自由电荷、电介质均匀但内部存在自由电荷以及电介质不均匀且内部不存在自由电荷情况下介质内部的极化电荷密度,并通过实例加以详尽的讨论.

花萼状涡流阵列传感器裂纹扰动半解析模型构建

针对金属螺栓连接结构中螺栓孔位置处的裂纹损伤定量监测需求,在已有研究成果的基础之上,提出一种具有柔性平面特点的花萼状涡流阵列传感器,构建花萼状涡流阵列传感器裂纹扰动半解析模型,得到在三维结构裂纹下的传感器各感应通道扰动电压,并通过搭建实验装置验证裂纹扰动半解析模型的准确性。在模型构建过程中,通过对结构三维裂纹表面进行网格划分,以网格中心点处的自由电荷密度为未知待定系数,根据自由电荷边界条件以及扰动模型假设得到网格单元中心点处自由电荷密度所满足的线性方程组,并最终得到三维裂纹周围的自由电荷密度分布。裂纹扩展模拟实验结果表明,在3 MHz和6 MHz两种激励频率下,2A12-T4铝合金和不锈钢的扰动模型计算结果与实验测量结果比较吻合,传感器4个感应通道的扰动模型计算误差都在25%以内。