多鐵性材料結(jié)構(gòu)的多場(chǎng)耦合理論及應(yīng)用
多鐵性材料結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)是通過(guò)磁-電-彈耦合產(chǎn)生的，在未來(lái)新型智能化和功能化器件上有重要的應(yīng)用價(jià)值�！抖噼F性材料結(jié)構(gòu)的多場(chǎng)耦合理論及應(yīng)用》在嚴(yán)格力學(xué)框架下，采用Mindlin級(jí)數(shù)展開技術(shù)，系統(tǒng)建立適用于分析多鐵性材料結(jié)構(gòu)的磁-電-彈耦合力學(xué)響應(yīng)與磁電效應(yīng)的一維和二維簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論體系。在此基礎(chǔ)上，對(duì)幾類典型結(jié)構(gòu)在磁場(chǎng)作用下的磁-電-彈耦合問(wèn)題進(jìn)行力學(xué)建模，導(dǎo)出相應(yīng)變形模式下磁電效應(yīng)的解析表達(dá)式，數(shù)值討論影響結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)的關(guān)鍵因素；構(gòu)建伸縮式、彎*式和寬頻式環(huán)境磁場(chǎng)能量俘能器，并采用簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論對(duì)其進(jìn)行力學(xué)建模和分析。
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目錄
前言
第1章緒論1
1.1引言1
1.2多鐵性材料的研究歷史與現(xiàn)狀2
1.3多鐵性材料磁電效應(yīng)的理論分析4
1.4多鐵性材料結(jié)構(gòu)的磁-電-彈耦合力學(xué)研究6
1.4.1靜力響應(yīng)問(wèn)題6
1.4.2動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題8
1.4.3數(shù)值方法9
1.5梯度理論介紹10
1.6本書主要內(nèi)容11
參考文獻(xiàn)12
第2章多鐵性材料結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論33
2.1引言33
2.2多鐵性材料結(jié)構(gòu)的三維方程34
2.3笛卡兒直角坐標(biāo)系下二維層合板結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論35
2.3.1位移模式和運(yùn)動(dòng)平衡方程36
2.3.2電勢(shì)和電學(xué)方程37
2.3.3磁勢(shì)和磁學(xué)方程38
2.3.4多鐵性板的本構(gòu)方程39
2.3.5邊界條件41
2.4正交*線坐標(biāo)系下二維層合殼體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論42
2.4.1正交*線坐標(biāo)系下的三維方程42
2.4.2多鐵性層合薄殼結(jié)構(gòu)的一階簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論48
2.5一維簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論59
2.5.1位移、電勢(shì)和磁勢(shì)的冪級(jí)數(shù)展開60
2.5.2零階簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論62
2.5.3一階簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論64
2.5.4**彎*68
2.6本章小結(jié)69
參考文獻(xiàn)69
第3章多鐵性層合結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)分析71
3.1引言71
3.2恒磁場(chǎng)作用下層合板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)71
3.2.1T-T模式73
3.2.2T-L模式76
3.2.3L-T模式78
3.2.4L-L模式80
3.3簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用下層合板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)82
3.3.1T-L模式82
3.3.2L-T模式85
3.4層合板結(jié)構(gòu)純彎*振動(dòng)的磁電效應(yīng)88
3.4.1T-L模式89
3.4.2L-T模式91
3.5雙層柱殼結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)94
3.5.1恒磁場(chǎng)作用96
3.5.2簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用99
3.6雙層球殼結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)101
3.6.1恒磁場(chǎng)作用103
3.6.2簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用105
3.7本章小結(jié)107
參考文獻(xiàn)107
第4章多鐵性雙層板結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)分析110
4.1引言110
4.2T-L模式雙層板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)111
4.2.1恒磁場(chǎng)作用112
4.2.2簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用113
4.3L-T模式雙層板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)115
4.3.1恒磁場(chǎng)作用116
4.3.2簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用117
4.4本章小結(jié)123
參考文獻(xiàn)123
第5章多鐵性薄膜-彈性基底和纖維型結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)125
5.1引言125
5.2多鐵性薄膜-彈性基底結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)125
5.2.1恒磁場(chǎng)作用128
5.2.2簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用131
5.3多鐵性纖維型結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)135
5.3.1恒磁場(chǎng)作用136
5.3.2簡(jiǎn)諧磁場(chǎng)作用139
5.4本章小結(jié)143
參考文獻(xiàn)143
第6章多鐵性磁場(chǎng)俘能器建模與分析145
6.1引言145
6.2伸縮式俘能器145
6.3彎*式俘能器152
6.4寬頻式俘能器159
6.5本章小結(jié).169
參考文獻(xiàn).170
第7章考慮極化梯度的多鐵性材料結(jié)構(gòu)耦合理論171
7.1引言171
7.2Toupin型壓電理論172
7.3Mindlin型極化梯度理論175
7.4基于Toupin型壓電理論的多鐵性基本方程178
7.5基于Toupin型壓電理論的多鐵性簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論180
7.5.1位移模式和運(yùn)動(dòng)平衡方程180
7.5.2電勢(shì)和極化強(qiáng)度的展開和電學(xué)方程181
7.5.3磁勢(shì)展開和磁學(xué)方程182
7.5.4本構(gòu)方程183
7.6考慮極化梯度的多鐵性材料基本方程186
7.7考慮極化梯度的多鐵性層合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論188
7.7.1位移模式和運(yùn)動(dòng)平衡方程188
7.7.2電勢(shì)和極化強(qiáng)度的展開和電學(xué)方程189
7.7.3磁勢(shì)展開和磁學(xué)方程191
7.7.4考慮極化梯度的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論的本構(gòu)方程192
7.8夾芯型層合板結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)分析196
7.8.1不考慮極化梯度196
7.8.2考慮極化梯度198
7.9本章小結(jié)202
參考文獻(xiàn)202
附錄A多鐵性層合梁簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論205
A.1多鐵性材料三維基本方程205
A.2層合梁的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論205
A.2.1位移、電勢(shì)和磁勢(shì)的級(jí)數(shù)展開206
A.2.2零階簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論209
A.2.3一階簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)理論212
附錄B多鐵性柱殼磁電效應(yīng)的三維解217
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