课题基金 / 基金详情

电磁固体表面Maxwell应力对固体断裂的效应

批准号:
11472130
项目类别:
面上项目
资助金额:
86.0 万元
负责人:
高存法
依托单位:
学科分类:
多场耦合与智能结构力学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
宋豪鹏、王永亮、周萍、汤剑飞、戴明、杨海兵、王爽、余传斌

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项目成果

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中文摘要
应用理论和实验相结合、宏观分析与微观分析相结合的方法,研究电磁固体在 其表面Maxwell 作用下的断裂行为。在理论研究方面,重点研究电磁固体分别在电磁场作用 下,在力-电-磁耦合载荷作用下、在动态电磁场作用下固体表面Maxwell 应力对断裂的效应; 同时考虑材料的微结构演化对裂纹扩展的影响。在实验研究方面,重点进行电磁材料在电磁 场作用下的断裂实验,探索不同材料界面上Maxwell 应力的效应。创新点包括:提出"Coulomb 裂纹桥"和"可变电容器"裂纹模型等,从而可望揭示在电磁场作用下电磁固体内部能量耗 散的机理。通过上述研究,加深人们对电磁固体断裂失效机理的认识,发展电磁固体断裂力 学理论,建立宏-微观断裂失效准则,为智能器件的可靠性设计奠定理论基础。
英文摘要
Using theoretical and experimental approaches together with macroscopic and microscopic analyses, this project is focused on studying the fracture behaviors of electromagnetic solid subjected to surface Maxwell stresses. In theoretical research, emphasis is on the investigation of effects of Maxwell stresses on the fracture of the solid which is under electric or magnetic fields, mechanical-electric-magnetic coupling fields, and dynamic electromagnetic fields, respectively; in addition, the influences of micro-structure evolution on fracture is also taken into account. In experimental research, stress is on the fracture tests of electromagnetic solids, in order to explore the effects of Maxwell stresses at the interface of a bimaterial system. Novel points in this project include: several new crack models, for example, "Coulomb-bridging-crack" and "variable capacitor" models are proposed, which are expected to be used for explaining the energy dissipation mechanism in electromagnetic solids. Through the above theoretical and experimental works, the outcomes can be used to explore the failure mechanism of electromagnetic solids, to develop the fracture mechanics of electromagnetic materials, to establish the macro-micro fracture criterion, and finally to lay a theoretical foundation of reliability design for electromagnetic devices.
本项目应用理论和实验相结合、宏观分析与微观分析相结合的方法,研究电磁固体在其表面Maxwell应力作用下的断裂行为。在理论研究方面,重点研究电磁固体分别在电磁场作用下,在力-电-磁耦合载荷作用下、在动态电磁场作用下固体表面Maxwell应力对断裂的效应;同时考虑材料的微结构演化对裂纹扩展的影响。创新点包括:研究了压电体中MAXWELL应力对三维断裂问题的影响和表面效应对纳米孔洞/夹杂的影响,揭示了在电磁场作用下电磁固体内部能量耗散的机理。发展了电磁固体断裂力学理论,建立宏-微观断裂失效准则,为智能器件的可靠性设计提供了理论基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: 10.1007/s00033-016-0706-3
发表时间: 2016-08
期刊: Zeitschrift Fur Angewandte Mathematik Und Physik
影响因子: 2
作者: [Dai Ming, Schiavone Peter, Gao Cun-Fa]
通讯作者: Gao Cun-Fa
Uniform stress fields inside multiple inclusions in an elastic infinite plane under plane deformation
平面变形下弹性无限平面内多个夹杂物内部的均匀应力场
DOI: 10.1098/rspa.2014.0933
发表时间: 2015-05
期刊: Proceedings of the Royal Society A-Mathematical Physical and Engineering Sciences
影响因子: 3.5
作者: [Dai Ming, Gao Cun-Fa, Ru C. Q.]
通讯作者: Ru C. Q.
Surface tension-induced interfacial stresses around a nanoscale inclusion of arbitrary shape
任意形状的纳米级夹杂物周围的表面张力引起的界面应力
DOI: 10.1007/s00033-017-0876-7
发表时间: 2017-10
期刊: ZEITSCHRIFT FUR ANGEWANDTE MATHEMATIK UND PHYSIK,
影响因子: --
作者: [Wang, Shuang Dai, Ming Ru, C. Q. Gao, Cun-Fa]
通讯作者: Cun-Fa
An Analytic Model for Skin Modulus Measurement Via Conformal Piezoelectric Systems
通过共形压电系统测量皮肤模量的分析模型
DOI: 10.1115/1.4030820
发表时间: 2015-09-01
期刊: JOURNAL OF APPLIED MECHANICS-TRANSACTIONS OF THE ASME
影响因子: 2.6
作者: [Shi, Y., Dagdeviren, C., Huang, Y.]
通讯作者: Huang, Y.
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    IUTAM研讨会-先进材料和结构中的多物理场耦合力学问题研讨会
    • 批准号:
      12342008
    • 项目类别:
      专项基金项目
    • 资助金额:
      8万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      高存法
    • 依托单位:
    含硬夹杂软材料的力学行为研究
    • 批准号:
      11872203
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      63.0万元
    • 批准年份:
      2018
    • 负责人:
      高存法
    • 依托单位:
    动态载荷作用下压电材料的断裂
    • 批准号:
      11232007
    • 项目类别:
      重点项目
    • 资助金额:
      300.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      高存法
    • 依托单位:
    铁电材料微结构演化与裂纹相互作用研究
    • 批准号:
      10972103
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      40.0万元
    • 批准年份:
      2009
    • 负责人:
      高存法
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金