含唇形延伸裂缝的磁电弹性体的反平面问题

来源：计算力学学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：郭宗华,郭怀民

单位：山东大学, 数学科学学院, 济南 250000,包头师范学院, 数学科学学院, 包头 014030

摘要：磁电弹性材料是一种新型智能材料,广泛应用于智能器件和设备的制造和安装。本文基于Muskhelishvili理论,构建了唇形延伸裂缝的缺陷模型。利用保角变换技术和Stroh型公式,研究了含唇形延伸裂缝的磁电弹性材料的力学行为,得出了部分磁电渗透边界条件下裂缝端点处场强度因子和能量释放率的解析表达式。数值算例描述了缺陷的几何尺寸、耦合系数对磁、电、弹性场SIF和SERR的影响规律。结果表明,增加裂缝的长度会促进扩展,增加唇口的高度会抑制裂缝的扩展。当唇口两边的延伸裂缝长度变为零时,所得结果可退化为经典的唇口裂纹问题,当唇口的高度变为零时,结果可退化为Griffith裂纹问题,进一步检验了结论的正确性和有效性。

关键词：磁电弹性体,唇形延伸裂缝,场强度因子,能量释放率,保角变换,

基金资助：国家自然科学基金(12162027;12361076);内蒙古自然科学基金(2021MS01001)资助项目.