应用数学和力学2024,Vol.45Issue(10) :1256-1267.DOI:10.21656/1000-0887.450244

压电/压磁复合楔形结构耦合场的奇异性研究:反平面问题

Singularities of Coupled Fields in Piezoelectric/Piezomagnetic Composite Wedges:an Antiplane Problem

王国林 温建俊 岳彦美 刘金喜
应用数学和力学2024,Vol.45Issue(10) :1256-1267.DOI:10.21656/1000-0887.450244

压电/压磁复合楔形结构耦合场的奇异性研究:反平面问题

Singularities of Coupled Fields in Piezoelectric/Piezomagnetic Composite Wedges:an Antiplane Problem

王国林 1温建俊 2岳彦美 3刘金喜4
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作者信息

  • 1. 石家庄铁道大学 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室,石家庄 050043;石家庄铁道大学 土木工程学院,石家庄 050043
  • 2. 石家庄铁道大学 土木工程学院,石家庄 050043
  • 3. 石家庄铁道大学 工程力学系,石家庄 050043
  • 4. 石家庄铁道大学 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室,石家庄 050043;石家庄铁道大学 工程力学系,石家庄 050043
  • 折叠

摘要

研究了反平面变形状态下压电/压磁复合楔形结构耦合场的奇异性.应用复变函数理论和本征函数展开方法,推导了 16 种机械、电学和磁学组合边界条件下关于奇异性指数本征方程的显函表达式.基于得到的本征方程,通过数值算例表明了楔角、边界条件和材料组合类型对耦合场奇异性的影响,发现压电效应和压磁效应之间的相互作用导致压电/压磁复合楔磁电弹场的奇异性比压电复合楔电弹场的奇异性更加复杂.

Abstract

The singularities of the coupled fields near the apex of a piezoelectric/piezomagnetic composite wedge under antiplane deformation were studied.With the complex variable function theory and the eigenfunc-tion expansion method,the explicit expressions of the eigenfunction equations for singularity orders were de-rived for 16 combinations of mechanically free or clamped,electrically closed or open and magnetically closed or open ones.Based on the obtained eigenequations,some numerical results were given to show the influences of the wedge angles,boundary conditions and material combination types on the singular behaviors.The results show that,the singularities of the coupled fields in a piezoelectric/piezomagnetic composite wedge are more complicated than those in a piezoelectric counterpart.

关键词

压电材料/压磁材料/复合楔形结构/反平面变形/耦合场/奇异性指数

Key words

piezoelectric material/piezomagnetic material/composite wedge/anti-plane deformation/coupled field/singularity order

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基金项目

国家自然科学基金(11272222)

河北省高等学校科学技术研究项目(QN2020204)

出版年

2024
应用数学和力学
重庆交通学院

应用数学和力学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.778
ISSN:1000-0887
参考文献量45
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