High cycle fatigue damage and life time prediction for tetragonal ferroelectrics under electromechanical loading
High cycle fatigue damage and life time prediction for tetragonal ferroelectrics under electromechanical loading
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机电载荷下四方铁电体的高周疲劳损伤和寿命预测
DOI：
10.1016/j.ijsolstr.2015.11.003
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发表时间：
2016
影响因子：
3.6
通讯作者：
A. Ricoeur
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Lange;A. Ricoeur
高周疲劳是设计可靠的铁电致动器和传感器的关键问题之一。在微观和介观尺度上，疲劳裂纹扩展决定了智能陶瓷器件的寿命，受到机械和电载荷的控制。产生残余应力，铁电畴变和畴壁运动介导裂纹尖端和外部载荷之间。因此，两个耗散过程必须在微观尺度上建模，最终导致损伤以及宏观压电，介电和刚度特性的演变。一个凝聚的方法是用来解决多晶代表性的体积和积累模型的非线性本构问题，以有效地处理高周载荷的预测。数值算例有助于研究提高铁电器件寿命的措施，始终关注系统的驱动性能。
High cycle fatigue is one of the most crucial problems in designing reliable ferroelectric actuators and sensors. On the micro- and mesoscales, fatigue crack growth determines the life time of the smart ceramic devices, being controlled by both mechanical and electric loads. Giving rise to residual stresses, ferroelectric domain switching and domain wall motion mediate between crack tip and external loading. Thus, two dissipative processes have to be modeled on the microscale, finally leading to evolutions of damage as well as macroscopic piezoelectric, dielectric and stiffness properties. A condensed approach is used to solve the nonlinear constitutive problem of a polycrystalline representative volume and an accumulation model is applied to efficiently handle predictions of high cycle loading. Numerical examples help investigating measures to foster the life time of ferroelectric devices, always keeping an eye on the actuating performance of the system.
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DOI：
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Gellmann;A. Ricoeur
通讯作者：
A. Ricoeur
电场引起铁电材料弯曲强度变化的损伤模型
DOI：
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发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Zheng;Y. Su;G. Zhou
通讯作者：
G. Zhou
氧化铝中的亚临界裂纹扩展——不同测量和评估方法的比较
DOI：
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Lube;R. Baierl
通讯作者：
R. Baierl
在恒定应力率条件下将亚临界裂纹扩展精确实现为威布尔强度分布
DOI：
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
P. Supancic;Harald M. Schöpf
通讯作者：
Harald M. Schöpf
DOI：
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发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
作者：
Xiaodong Wang;Liying Jiang
通讯作者：
Liying Jiang