远场载荷下含椭圆孔热电薄板的热电力耦合解析解

作     者：毛东雪 汪文帅 谢军 MAO Dong-xue;WANG Wen-shuai;XIE Jun

作者机构：宁夏大学数学统计学院宁夏银川750021 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      面：21-34页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42064004)。 

主　　题：热电材料 复变函数法 椭圆孔 保角映射 解析解 

摘      要：该文研究了含椭圆孔的无限热电薄板在均匀电流和均匀总能量通量作用下的二维热电力耦合问题。采用复变函数法和保角映射技术,推导了电流密度和能量通量的解析解,并将椭圆孔退化为圆孔后的理论结果与均匀材料带圆孔的结果进行对比,进而验证了该文理论推导的正确性。通过已建立的二维热应力问题的复变函数方法,求解了绝缘椭圆孔干扰均匀热流引起的热应力并进行了数值分析。结果表明:在椭圆孔口轴端处出现电流密度和能量通量集中现象,当加载电流方向与长轴方向平行时,电流密度和能量通量随着椭圆孔口轴比的增大而减小;当加载电流方向与椭圆孔长轴方向不平行时,电流密度和能量通量随着椭圆孔口轴比的增大而增大,并且随着电流加载方向与椭圆孔长轴方向的夹角的增大而增大。由均匀热流引起的热应力也在椭圆孔口轴端出现应力集中现象,且随着椭圆孔口轴比以及电流加载方向与椭圆孔长轴方向的夹角的增大而增大。