电磁弹耦合材料论文-彭代方

电磁弹耦合材料论文-彭代方

导读:本文包含了电磁弹耦合材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电磁弹耦合材料,裂纹,SEMPS模型,电塑性区

电磁弹耦合材料论文文献综述

彭代方[1](2013)在《电磁弹耦合材料的断裂研究及主动控制应用》一文中研究指出电磁弹耦合材料是一种新型智能材料,它具有良好的压电、压磁耦合效应,广泛应用于航空航天和精密仪器上。裂纹作为材料内部普遍存在的缺陷,极大限制了其应用,因而研究电磁弹性材料的断裂十分必要。本文采用两类边界条件对裂纹尖端塑性区进行了理论分析,得出了裂纹附近力场、电场和磁场分布,讨论了裂纹尖端奇异性和能量释放率。超磁致伸缩材料是一种特殊电磁弹性耦合材料,具有很大的压磁系数,并且反应速度快,能量转换率高,频率响应范围广,寿命长,广泛应用在传感器和制动器上。在一定预应力和低磁场作用下,超磁致伸缩材料的应变与磁场近似呈线性关系。利用这一特性研制了MSA(超磁致伸缩执行器),并以此研究了超磁致伸缩材料的主动控制性能。首先,采用SEMPS模型(电磁材料条带电磁极化饱和)研究电磁弹材料的反平面Ⅲ型裂纹问题,在裂纹上采用电-磁不可穿透条件;而在电-磁塑性区采用两类力边界条件:即机械位移连续性条件和切应力为常数条件。利用半逆解法进行求解。讨论了两类边界条件塑性区的应力、电场、磁场等奇异性以及能量释放率问题,另外在电-磁塑性区比较小的情形下,近似求解了两类边界条件的能量释放率,并分析了应力、电场和磁场对它的影响。然后采用线性模型研究超磁致伸缩材料的本构行为,并推导了偏置磁场和无偏置磁场下MSA响应方程。由一维梁的控制方程导出小挠度稳定频率干扰下的控制输入与干扰输入的关系,自主设计振动系统和配套测试软件,对一维梁的振动进行了控制,得到了超磁致伸缩材料TbDyFe的主动控制性能。最后,受到硬件限制,本实验采用半自动控制方式:先给定一个合理阈值(期望的振幅),启动控制程序搜索最优控制后,保持控制输入不变,直到振幅超过阈值,再重新搜索最优控制,依此循环。在无偏置磁场和偏置磁场情形下,对低频和中频振动进行多次试验,得到它们的控制特性图。分析MSA对不同频率的控制性能以及偏置磁场对主动控制的影响。由于受到控制方案和硬件设备的影响,控制系统存在很多缺陷,对中高频扰动无效。(本文来源于《兰州大学》期刊2013-11-01)

张培伟[2](2009)在《电磁弹耦合材料的断裂问题研究》一文中研究指出电磁弹耦合材料作为一种新型的智能材料,其应用范围涉及航天航空、精密制造、电子封装、核电设备等各个领域,电磁弹耦合材料的压电性能、压磁性能以及电磁耦合性能也日益受到广大学者的重视。本文从经典断裂理论和非局部理论两个方面对电磁弹耦合材料的断裂问题进行了分析研究,得到了一些具有重要实用价值的结论。第一章分析评述了电磁弹耦合材料断裂问题研究现状和存在的问题,根据相关研究现状和存在问题,确立了本文要研究的内容。第二章求解了功能梯度电磁弹性材料的多个非对称裂纹反平面断裂静态问题以及共线界面裂纹的反平面动态问题。利用裂纹上下面的位移间断函数和Fourier变换将断裂问题转化为成对的对偶积分方程的求解,再通过Jacobi多项式将位移间断函数展开,进而采用Schmidt方法求解,求得了裂纹附近应力场、电位移场和磁感应强度场的表达式以及裂纹尖端的应力强度因子、电位移强度因子和磁感应强度因子的数学表达式,给出了裂纹个数、裂纹长短、裂纹分布情况、材料属性变化情况、载荷类型等因素对于材料断裂特性的影响规律,结果表明裂纹的分布情况,材料的梯度参数等对材料的断裂特性的影响是明显的。第叁章研究了具有限制性电场和磁场导通性裂纹边界条件下多裂纹相互作用的平面断裂问题。首先利用广义Almansi理论给出本问题的基本解,进而将问题的求解转化为对偶积分方程的求解,随后利用Schmidt方法对此对偶积分方程进行求解,求得了有限导通电磁边界条件下多裂纹间相互作用的问题,进而得到了裂纹尖端的应力、电位移和磁感应强度因子的数学表达式,首次给出了裂纹内部介质的介电常数和磁导率对电磁弹耦合材料中裂纹断裂特性的影响规律,结果表明裂纹内部介质的介电常数和磁导率等对裂纹尖端附近电场、磁场的影响是明显的,而对应力场影响却很小。第四章在考虑了裂纹内部介质介电常数和磁导率的情况下,利用广义Almansi理论求得了电磁弹性材料中矩形裂纹的基本解,给出了裂纹内部介质的介电常数、磁导率、裂纹间距离以及裂纹的几何形状对电磁弹耦合材料中矩形裂纹断裂特性的影响规律,给出了矩形裂纹的薄弱位置。第五章首次把非局部理论推广应用到电磁弹耦合材料和功能梯度材料的断裂性能分析当中,克服了以往求解此类问题时遇到的数学问题,经过复杂的数学推导,最终将断裂问题转化为对偶积分方程的求解,与经典断裂理论所得的解相比,本文所得的非局部理论解中的应力场、电位移场和磁感应强度场在裂纹尖端处没有奇异性,而是一个具有明确物理意义的有限值,从而可以采用这一有限值来预测裂纹是否达到破坏的条件,同时也给出了裂纹内部介质的介电常数和磁导率对电磁弹性材料中裂纹尖端附近非奇异应力、电位移和磁感应强度场的影响规律。本文关于电磁弹耦合材料断裂性能的研究,对其设计、生产和安全使用具有重要参考价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-12-01)

电磁弹耦合材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

电磁弹耦合材料作为一种新型的智能材料,其应用范围涉及航天航空、精密制造、电子封装、核电设备等各个领域,电磁弹耦合材料的压电性能、压磁性能以及电磁耦合性能也日益受到广大学者的重视。本文从经典断裂理论和非局部理论两个方面对电磁弹耦合材料的断裂问题进行了分析研究,得到了一些具有重要实用价值的结论。第一章分析评述了电磁弹耦合材料断裂问题研究现状和存在的问题,根据相关研究现状和存在问题,确立了本文要研究的内容。第二章求解了功能梯度电磁弹性材料的多个非对称裂纹反平面断裂静态问题以及共线界面裂纹的反平面动态问题。利用裂纹上下面的位移间断函数和Fourier变换将断裂问题转化为成对的对偶积分方程的求解,再通过Jacobi多项式将位移间断函数展开,进而采用Schmidt方法求解,求得了裂纹附近应力场、电位移场和磁感应强度场的表达式以及裂纹尖端的应力强度因子、电位移强度因子和磁感应强度因子的数学表达式,给出了裂纹个数、裂纹长短、裂纹分布情况、材料属性变化情况、载荷类型等因素对于材料断裂特性的影响规律,结果表明裂纹的分布情况,材料的梯度参数等对材料的断裂特性的影响是明显的。第叁章研究了具有限制性电场和磁场导通性裂纹边界条件下多裂纹相互作用的平面断裂问题。首先利用广义Almansi理论给出本问题的基本解,进而将问题的求解转化为对偶积分方程的求解,随后利用Schmidt方法对此对偶积分方程进行求解,求得了有限导通电磁边界条件下多裂纹间相互作用的问题,进而得到了裂纹尖端的应力、电位移和磁感应强度因子的数学表达式,首次给出了裂纹内部介质的介电常数和磁导率对电磁弹耦合材料中裂纹断裂特性的影响规律,结果表明裂纹内部介质的介电常数和磁导率等对裂纹尖端附近电场、磁场的影响是明显的,而对应力场影响却很小。第四章在考虑了裂纹内部介质介电常数和磁导率的情况下,利用广义Almansi理论求得了电磁弹性材料中矩形裂纹的基本解,给出了裂纹内部介质的介电常数、磁导率、裂纹间距离以及裂纹的几何形状对电磁弹耦合材料中矩形裂纹断裂特性的影响规律,给出了矩形裂纹的薄弱位置。第五章首次把非局部理论推广应用到电磁弹耦合材料和功能梯度材料的断裂性能分析当中,克服了以往求解此类问题时遇到的数学问题,经过复杂的数学推导,最终将断裂问题转化为对偶积分方程的求解,与经典断裂理论所得的解相比,本文所得的非局部理论解中的应力场、电位移场和磁感应强度场在裂纹尖端处没有奇异性,而是一个具有明确物理意义的有限值,从而可以采用这一有限值来预测裂纹是否达到破坏的条件,同时也给出了裂纹内部介质的介电常数和磁导率对电磁弹性材料中裂纹尖端附近非奇异应力、电位移和磁感应强度场的影响规律。本文关于电磁弹耦合材料断裂性能的研究,对其设计、生产和安全使用具有重要参考价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电磁弹耦合材料论文参考文献

[1].彭代方.电磁弹耦合材料的断裂研究及主动控制应用[D].兰州大学.2013

[2].张培伟.电磁弹耦合材料的断裂问题研究[D].哈尔滨工业大学.2009

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