关于铁电铁弹材料的自然构形

铁电铁弹材料常在极化态下工作，其性能受材料的微结构直接影响．铁电材料在自极化过程中自变形和自极化方向的不唯一性，以及多晶材料中存在各种不同方向晶界的不可避免性，使得其自极化稳定构形具有极其复杂的结构．根据铁电铁弹材料单晶特性，提出在自极化过程中核材料能量密度是变形梯度和电位移向量的非凸函数．并且从能量角度出发，导出铁电铁弹材料的自极化稳定构形所应满足的必要条件；得出在自然条件下（即无外力和无外加电场作用）的铁电铁弹多晶材料的自极化稳定构形一般呈现出一种粗糙的混合构形的结论．并指出在这种混合结构中，变形体积比和电畴体积比取决于晶界的取向。

铁电铁弹材料的自然构形(II)——多晶材料

由于铁电铁弹单晶材料的内能密度函数是变形梯度张量和自极化电位移向量的非凸函数,在自然条件下(即无外力和无外加电场作用)的铁电铁弹多晶材料的自极化稳定构形,一般呈现出一种粗糙的混合构形,即每一晶粒不可能由单一电畴或有限的电畴组成。在这种混合结构中,各电畴的体积比受到位移和电位移场在晶界上必须满足的连续性条件约束。由于材料中可以形成多种形式的孪晶,变形体积比和电畴体积比取决于晶界的取向、两侧晶粒的取向以及孪晶的形式外,电畴体积比还与孪晶区域的形状有关。

铁电-铁弹材料的非线性本构关系及其有限元实施

分析了铁电-铁弹材料在极化过程中的滞回曲线,根据以往的实验结果提出了一系列假设,建立了电致屈服与应力屈服准则和等向强化模型,提出了在屈服阶段增量形式的流动法则,用唯象的方法提出了力-电耦合的非线性本构关系,推导了适用于有限元计算的非线性本构关系的矩阵格式.计算了矩形的铁电-铁弹材料试件在电场作用下从初始未极化状态至过极化状态,然后在单轴压力作用下的去极化过程.并与实验结果进行了比较.