论文摘要
随着压电材料在高温环境下的应用不断增加,研究压电介质的热-力-电耦合效应显得尤为重要。基于这一目的,本文提出了考虑损伤的热压电非线性本构关系,由虚功原理导出了求解含损伤热力电耦合问题的有限元方程,数值分析了热压电材料在不同温度下的力电损伤。主要内容包括: （1）在Yang 等提出的压电连续损伤理论的基础上,在本构关系中增加温度变化θ一项,根据能量等效原理得到了热压电材料的损伤本构关系,导出了受损材料的有效系数和无损系数之间的关系。（2）给出了求解稳态温度场的有限元方程,并利用虚功原理推导了含损伤的关于热力电耦合问题的有限元方程。（3）作为实例,计算了热压电薄板中心裂纹尖端的力电损伤,研究了温度改变对裂尖力电损伤的影响和不同材料下温变对力电损伤的影响规律。同时,还分析了三点弯曲压电梁在不同温度载荷下力电损伤的分布规律,给出了裂尖前沿力电损伤曲线及裂尖附近力电损伤的分布图。
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