双介质磁电弹性材料中的界面波分析

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1、分类号学号M201071341学校代码10487密级硕士学位论文双介质磁电弹性材料中的界面波分析学位申请人：程昆煜学科专业：固体力学指导教师：胡元太教授答辩日期：2013年1月26日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringStudyonInterfacialWavesinMagneto-electro-elasticBimaterialsCandidate：ChengKunyuMajor：SolidMechanic

2、sSupervisor：Prof.HuYuantaiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan.26,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保

3、留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要磁电弹性材料因为具有较强的磁电耦合效应而拥有非常广泛的应用前景，特别是在传感、智能控制、超声波、无损检测、智能材料系统与结构等高新技术领域。所以开展这种新型智能材料结构的动

4、力学性能研究具有十分重大的意义。本文研究了上、下半空间为两种不同的均匀横观各向同性磁电弹性材料中的界面波问题。首先建立了界面波在横观各向同性磁电弹性半空间传播的基本方程，表示出界面波的一般解；然后利用界面处的弹性连接条件和电磁边界条件将上下半空间的一般解耦合成一体，并求解得出界面波的存在条件；讨论了在不同界面弹性连接条件和磁、电边界情况下界面波问题，其中界面的弹性连接状态包括完全连接和滑移连接两种，磁、电边界为25种磁学和电学边界条件的组合；确定了关于界面波波速的久期方程，阐明了界面波的存在性和唯一性，并进行了数值计算，得到了界面波波速，并通过偏振矢量确定

5、了界面波的类型。计算结果表明：在上、下不同的均匀磁电弹性材料所构成的双介质结构中，只有在滑移连接下存在界面波，而且只可能有两种形式的界面波存在，分别称为广义Rayleigh型界面波和广义B-G型界面波。这些研究对磁电弹性材料分析、设计和应用具有重要的理论意义。关键词：磁电弹性材料，界面波，完全连接，滑移连接IAbstractSincemagnetoelectroelastic(ME)structurespossessstrongmagnetoelectroelasticcoupling,theyhavebeenwidelyappliedinmanyhigh

6、-techfields,especiallyinthosefieldsofsensing,smartcontrol,ultrasonics,non-destructivetesting,smartmaterialsandstructures.ItisofgreatsignificancetostudythedynamicpropertiesofMEcomposites.Inthisresearch,issuesofinterfacewavespropagatingbetweentwotransverselyisotropicmagnetoelectrich

7、alf-spaceswereinvestigatedindetail.Firstly,weestablishthegoverningequationsofinterfacewavespropagatingineachMEhalf-space.Thegeneralsolutionsareobtainedineachportion,respectively.ThentwoMEhalfspacesareintegratedthroughapplyingtheelasticcontactconditionsandMEboundaryconditionsonthei

8、nterfaceofMEbimaterials.Theproble