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1、压电螺型位错及含界面效应纳米夹杂干涉探究摘要：研究在无穷远纵向剪切和平面内电场作用下压电智能材料中螺型位错与考虑界面应力纳米尺度夹杂（纤维）间的力电耦合交互作用.运用复势方法，求解了夹杂和基体中复势函数的解析解以及应力场和电位移场分量.利用广义Peach�Koehler公式，给出了作用在压电螺型位错上位错像力的解析解答.研究结果表明：当夹杂的半径缩减到纳米尺度时，界面效应对夹杂（纤维）附近位错运动和平衡位置的影响将变得非常显著.正界面效应将排斥基体中的位错；当存在正的界面效应时，软夹杂能排斥界面附近的压电螺型位错.�关键词：
2、压电材料；螺形位错；界面应力；复势函数方法；位错力�中图分类号：O343.7文献标识码：AInteractionbetweenaScrewDislocationand�aNanoscaleInhomogeneitywithInterfaceEffects��FANGQi�hong��1,2��,XUWei��1,2�,FENG24Hui��1,2�,LIUYou�wen��1,2��(1.StateKeyLaboratongofAdcomcedDesignandManufocturingforVehicleBody,Huna
3、nUniv,Changsha，Hunan�410082,China;2.CollegeofMechanicalandVehicleEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Theinteractionofapiezoelectricscrewdislocationinthematrixwithinterfaceeffectsunderremoteanti�planeshearstressesandin�planeelectricloadsintrans
4、verselyisotropicpiezoelectricsolidswasinvestigated.Byusingthecomplexvariablemethod,thegeneralsolutionstotheproblemweregiven.WiththeaidofthePeach�Koehlerformula,theexplicitexpressionsoftheimageforceactingonthescrewdislocationsweregiven.Theresultshaveindicatedthatthe
5、influenceoftheinterfacestressonthemotionandtheequilibriumofthedislocationneartheinhomogeneitybecomesignificantwhentheradiusoftheinhomogeneityisreducedtonanometerscale.Ifthedislocationislocatedinthematrix,the24positiveinterfaceeffectscanrepelit.Thesoftinhomogeneityc
6、analsorepelthescrewdislocationneartheinhomogeneitywhenthepositiveinterfaceeffectisconsidered.�Keywords:piezoelectricmaterial;screwdislocation;interfacestress;complexvariablemethod；imageforce��压电材料是一种能实现电能和机械能之间相互转化的智能材料.由于压电材料良好的力电耦合性能而被广泛应用于现代工业.由于材料在制备和使用过程中不可避免会
7、产生各种缺陷，例如，孔洞，位错，裂纹等，这些缺陷会不同程度的影响压电材料的电弹耦合性能��［1-6］�.因此，研究压电材料中位错与第二相夹杂或缺陷的干涉作用具有重要的科学意义.�在研究位错和夹杂的长程交互作用机理时，界面边界条件是一个关键的影响因素.众所周知，对于微米级及其以上的夹杂，界面区域与夹杂的体积比很小，界面效应不明显，可以忽略；而对于纳米尺寸第二相，界面区域与夹杂的体积比相对较大，界面应力效应不可忽略的��［7］�.Gurtin和Murdoch��［8］�24首次研究了弹性固体的表/界面效应问题，提出了所谓的“表/
8、界面效应模型”.在他们的模型中，界面是粘结在夹杂上没有厚度的一个区域，但界面具有与夹杂不同的弹性模量和本构方程.在夹杂和基体中平衡方程和本构方程与经典弹性力学的一样，但是界面应力的存在产生了新的局部扰动边界条件.当前，界面应力模型已被广泛用来研究纳米尺度结构和纳米材料中的各种力学问题��［
