智能材料结构的多场耦合问题的基本理论及其应用

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1、合肥工业大学博士学位论文智能材料结构的多场耦合问题的基本理论及其应用姓名：关群申请学位级别：博士专业：工程力学指导教师：王建国20090501是薄压电、压磁结构，其电势、磁势沿厚度方向也不一定是线性分布。综上所述。本文紧紧抓住压电、压磁材料中力电磁耦合作用的物理本质。探索适合于压电、压磁智能结构的数学物理模型，系统性地：1)对压电和压磁复合材料结构的静态和动态特性；2)对压电和压磁复合材料结构中出现的应力、电场分布和磁场分布；3)对压电和压磁复合材料结构与弹性介质的相互作用以及含固定电极压电和压磁体的Gr

2、een函数等基本问题进行深入和详细的研究。这些研究无论对于压电、压磁材料与智能结构的基础理论研究，还是对将来压电、压磁材料与智能结构的设计和工业化应用都具有重要的理论意义和实际应用价值。关键词：压电压磁磁电耦合效应势函数状态空间解析解ABSTRACTPiezoelectric、piezomagneficmaterialswhichareusedassensorandactuatorintegratingwithstructureformaintelligentmaterialsystem,whichcar

3、lalsobecalledpiezoelectric、piezomagneticcompositematerials．·TheprimaryworkfortheresearchinthiskindofintelligentstructureistoestablishanalyticalmodelwhichCallaccuratelyindicatetheinteractionbetweenpiezoelectric、piezomagneticsensorandactuatorandbodystructur

4、e．Thismodelisnotonlyabletoexhibittheinternalrelationofmechanics—electricitycouplinginteractioninpiezoelectricintelligentstructurefromtheglobalaspect,butalsoeasytoanalyzeandcalculatewithnecessarymathematicaltools．Accordingtothestudydomainswhichareappropria

5、tetothemodels，theanalyticalmodelsofpiezoelectric、piezomagneticintelligentstructurecallbedividedintostaticanddynamicmodels；Onthebasisofthedifferentassumptionsoftheelastic、electricandmagneticfieldsinthemodels，theyearlbe、dividedintoprecisetheory锄州calmodeland

6、simplifiedmodelorlow-orderanalyticalmodeli．e．elastic、electricandmagneticfieldsaresimplifiedasone-orderlineardistributionandhigh-orderanalyticalmodel．Whenanalyzingandcomparingtheexistingm州calmodelsofpiezoelectric、piezomagneticmaterialandintelligentstructur

7、e，thecorrelationsofpiezoelectric、piezomagneticapparatusandstructurecanbedividedintoembeddingandsurfacepasting．However,thesesimplifiedmodelsusuallyadoptlinearorhigh-orderdistributionassumptionsofdisplacementandelectricitypotentialandneglectorpartlyneglectt

8、henonuniformityoflocaldeformation,thusCallnotdemonstratethelocalstressandelectricfieldofthejointpartofpiezoelectric、piezomagneticapparatusandthestructure．Inordertocorrectlydescribethecharacteristicsofdifferentforces