ВЗАЄМОДІЯ МІЖФАЗНИХ ТРІЩИН З РІЗНИМИ ЕЛЕКТРИЧНИМИ ТА МАГНІТНИМИ УМОВАМИ НА ЇХ БЕРЕГАХ У П’ЄЗОЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ КОМПОЗИТІ

  • Н.В. Шевельова Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
  • Т.В. Ходанен Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
Ключові слова: п’єзоелектромагнітний біматеріал; міжфазні тріщини; електромагнітопровідність; електромагнітопроникність.

Анотація

Розглядається плоска деформація двох спаяних п’єзоелектромагнітних півпросторів з двома тріщинами на межі поділу матеріалів. Вважається, що одна з тріщин є електромагнітопровідною, а інша електромагнітопроникною. На нескінченності прикладені рівномірно розподілене антиплоске зсувне механічне навантаження та електричне і магнітне поля. Проблема зведена до задач лінійного спряження для кусково-аналітичних функцій, для яких отримано точні аналітичні розв’язки. На їх основі одержано аналітичні вирази для напружень, електричного та магнітного полів на межі поділу матеріалів поза тріщинами, а також розкриття тріщин і стрибки електричного і магнітного зміщень при переході через тріщини. Для різних довжин тріщин, відстаней між ними та різних значень механічного, електричного та магнітного навантажень наведено чисельну ілюстрацію одержаних результатів.Отримані результати представлено в графічній формі.

Посилання

1. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 707 с.
2. Нахмейн Е. Л., Нуллер Б. М. Контакт упругой полуплоскости с частично отслоившимся штампом // Прикладная математика и механика. 1986. Т. 50 (4). С. 663–673.
3. Li J.Y. Magnetoelectroelastic multi-inclusion and inhomogeneity problems and their applications in composite materials // Int. J. Eng. Sci. 2000. Vol. 38. P. 1993–2011.
4. Li R., Kardomateas G. A. The mode III interface crack in piezo-electro-magneto-elastic dissimilar bimaterials // J. Appl. Mech. 2006. Vol. 73. P. 220–227.
5. Herrmann K. P., Loboda V. V., Khodanen T. V. An interface crack with contact zones in a piezoelectric/piezomagnetic biomaterial // Archive of Applied Mechanics. 2010. Vol. 80. Issue 6. P. 651-670.
6. Herrmann K. P., Loboda V. V. Fracture mechanical assessment of interface cracks with contact zones in piezoelectric bimaterials under thermoelectromechanical loadings I. Electrically permeable interface cracks // Int J Solids and Structures. 2003. Vol. 40. P. 4191-4217. https://doi.org/10.1016/S0020-7683(03)00200-2
7. Sheveleva A., Loboda V., Lapusta Y. A conductive crack and a remote electrode at the interface between two piezoelectric materials // Appl Math Modelling. 2020. Vol. 87. P. 287–299. https://doi.org/10.1016/j.apm.2020.06.003.
8. Sih G. C., Song Z. F. Magnetic and electric poling effects associated with crack growth in BaTiO3–CoFe2O4 composite // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 2003. Vol. 39. P. 209–227.
9. Wang B. L., Mai Y. W. Closed-form solution for an antiplane interface crack between two dissimilar magnetoelectroelastic layers // J. Appl. Mech. 2006. Vol. 73. P. 281–290.
10. Wang B. L., Mai Y. W. An exact analysis for mode III cracks between two dissimilar magneto-electro-elastic layers // Mech. Compos. Mater. 2008. Vol. 44. P. 533–548.
11. Zhou Z. G., Wang J. Z., Wu L. Z. The behavior of two parallel non-symmetric interface cracks in a magneto-electro-elastic material strip under an anti-plane shear stress loading // Int. J. Appl. Electromagn. Mech. 2009. Vol. 29. P. 163–184.
Опубліковано
2022-09-22
Як цитувати
Шевельова, Н., & Ходанен, Т. (2022). ВЗАЄМОДІЯ МІЖФАЗНИХ ТРІЩИН З РІЗНИМИ ЕЛЕКТРИЧНИМИ ТА МАГНІТНИМИ УМОВАМИ НА ЇХ БЕРЕГАХ У П’ЄЗОЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ КОМПОЗИТІ. Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій, 1(34), 120-137. https://doi.org/10.15421/4222110