磁电弹性材料含正六边形纳米缺陷的表面效应研究
Study on Surface Effects of Hexagonal Nano⁃Defects in Magneto⁃Electro⁃Elastic Materials作者机构：宁夏大学新华学院宁夏银川750021 宁夏大学数学统计学院宁夏银川750021
出 版 物：《力学季刊》 (Chinese Quarterly of Mechanics)
年 卷 期：2024年第45卷第2期
页 面：519-530页
学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）]
主 题：磁电弹性材料 纳米尺度 表面效应 场强度因子 能量释放率
摘 要：在磁电弹性材料断裂力学框架下,利用表面弹性理论和解析函数边值理论,解析研究了反平面机械载荷、面内电载荷和磁载荷耦合作用下磁电弹性体中正六边形孔边均布六条等长裂纹的Ⅲ型断裂力学问题,确定了考虑表面效应时纳米尺寸裂纹问题的精确解.基于以上解析解,通过数值算例揭示了表面效应、缺陷几何参数及所施加的损坏载荷分别在两种理想裂纹面电磁条件假设下对断裂参数的影响规律.研究发现:考虑表面效应时影响裂纹扩展的因素与经典弹性理论解答明显不同.各个物理分量呈现出显著的尺寸依赖效应,但随着缺陷尺寸的增加,表面效应的影响呈下降趋势,并趋于经典弹性理论值.研究可为该材料应用于微纳米结构和微机电系统提供理论指导.
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