ПЛОСКА ДЕФОРМАЦІЯ П’ЄЗОЕЛЕКТРИЧНОГО БІМАТЕРІАЛУ З ДВОМА ЕЛЕКТРОПРОНИКНИМИ ТРІЩИНАМИ НА МЕЖІ ПОДІЛУ РІЗНИХ КОМПОНЕНТ

  • М.В. Костенко Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
  • В.Б. Сіліч-Балгабаєва Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
  • А.Є. Шевельова Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
  • В.В. Лобода Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
Ключові слова: тріщина між двома матеріалами; п’єзоелектричний композит; аналітичний розв’язок.

Анотація

Вивчається взаємодія двох електропроникних тріщин довільної довжини на межі поділу п’єзоелектричних матеріалів. Проблема зведена до задачі лінійного спряження. Знайдено її точний аналітичний розв’язок. Отримані представлення механічних та електричних компонент на берегах тріщин та на частинах інтерфейсу поза тріщинами. Знайдені коефіцієнти інтенсивності напружень та швидкості звільнення енергії для всіх вершин тріщин. Досліджена залежність вказаних факторів від довжини тріщин та відстані між ними

Посилання

1. Гринченко В. Т., Улитко А. Ф., Шульга Н. А. Механика связанных полей в элементах конструкций. Т. 5. Электроупругость. К.: Наукова думка, 1989. 280 с.
2. Кудрявцев Б. А., Партон В. З., Ракитин В. И. Механика разрушения пьезоэлектрических материалов. Прямолинейная туннельная трещина на границе с проводником // Прикладная математика и механика. 1975. Т. 39, вып. 1. С. 149–159.
3. Костенко М. В., Шевельова А. Є., Лобода В. В. Про взаємодію двох тріщин на межі поділу матеріалів // Механіка та математичні методи. 2020. Т. 2, № 2. С. 32-41. https://doi.org/10.31650/2618-0650-2020-2-2-32-41
4. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 707 с.
5. Партон В. З., Кудрявцев Б. А. Электромагнитоупругость пьезоэлектрических и электропроводных тел. М.: Наука, 1988. 472 с.
6. Шевельова А. Є., Сіліч-Балгабаєва В. Б., Костенко М. В., Лобода В. В. Про взаємодію відкритої та закритої тріщин між двома матеріалами // Вісник Запорізького нац. ун-ту. Серія. Фізико-мат. науки. 2020. № 1. С. 113-120.
7. Choi S. R., Chung I. Analysis of three collinear antiplane interfacial cracks in dissimilar piezoelectric materials under non-self equilibrated electromechanical loadings on a center crack // J. Mech. Sci. Technol. 2013. Vol. 27. P. 3097–3101. https://doi.org/10.1007/s12206-013-0828-x
8. Choi S. R., Shin J. K. Three collinear antiplane interfacial cracks in dissimilar piezoelectric materials // Int. J. Fract. 2013. Vol. 179. P. 237–244. https://doi.org/10.1007/s10704-012-9789-9
9. Herrmann K. P., Loboda V. V. Fracture mechanical assessment of electrically permeable interface cracks in piezoelectric bimaterials by consideration of various contact zone models // Archive of Applied Mechanics. 2000. Vol. 70. P. 127–143.
10. Hu K. Q., Gao C.-F., Zhong Z., Chen Z. T. Interaction of collinear interface cracks between dissimilar one-dimensional hexagonal piezoelectric quasicrystals // ZAMM. 2021. e202000360. https://doi.org/10.1002/zamm.202000360
11. Wang B. L., Sun Y. G. Out-of-plane interface cracks in dissimilar piezoelectric materials // Arch Appl Mech. 2004. 74:2-15. https://doi.org/10.1007/BF02637205
12. Zhou Z. G., Wang B., Sun Y. G. Two collinear interface cracks in magneto-electro-elastic composites // Int J Eng Science. 2004. Vol. 42. P. 1155–1167. https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2004.01.005
13. Suo Z., Kuo C. M., Barnet D. M., Willis J. R. Fracture mechanics for piezoelectric ceramics // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1992. Vol. 40. P. 739–765
Опубліковано
2022-09-22
Як цитувати
Костенко, М., Сіліч-Балгабаєва, В., Шевельова, А., & Лобода, В. (2022). ПЛОСКА ДЕФОРМАЦІЯ П’ЄЗОЕЛЕКТРИЧНОГО БІМАТЕРІАЛУ З ДВОМА ЕЛЕКТРОПРОНИКНИМИ ТРІЩИНАМИ НА МЕЖІ ПОДІЛУ РІЗНИХ КОМПОНЕНТ. Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій, 1(34), 59-70. https://doi.org/10.15421/4222106