多鐵性材料結(jié)構(gòu)的多場耦合理論及應(yīng)用
多鐵性材料結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)是通過磁-電-彈耦合產(chǎn)生的，在未來新型智能化和功能化器件上有重要的應(yīng)用價(jià)值�！抖噼F性材料結(jié)構(gòu)的多場耦合理論及應(yīng)用》在嚴(yán)格力學(xué)框架下，采用Mindlin級數(shù)展開技術(shù)，系統(tǒng)建立適用于分析多鐵性材料結(jié)構(gòu)的磁-電-彈耦合力學(xué)響應(yīng)與磁電效應(yīng)的一維和二維簡化結(jié)構(gòu)理論體系。在此基礎(chǔ)上，對幾類典型結(jié)構(gòu)在磁場作用下的磁-電-彈耦合問題進(jìn)行力學(xué)建模，導(dǎo)出相應(yīng)變形模式下磁電效應(yīng)的解析表達(dá)式，數(shù)值討論影響結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)的關(guān)鍵因素；構(gòu)建伸縮式、彎*式和寬頻式環(huán)境磁場能量俘能器，并采用簡化結(jié)構(gòu)理論對其進(jìn)行力學(xué)建模和分析。
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目錄
前言
第1章緒論1
1.1引言1
1.2多鐵性材料的研究歷史與現(xiàn)狀2
1.3多鐵性材料磁電效應(yīng)的理論分析4
1.4多鐵性材料結(jié)構(gòu)的磁-電-彈耦合力學(xué)研究6
1.4.1靜力響應(yīng)問題6
1.4.2動(dòng)力響應(yīng)問題8
1.4.3數(shù)值方法9
1.5梯度理論介紹10
1.6本書主要內(nèi)容11
參考文獻(xiàn)12
第2章多鐵性材料結(jié)構(gòu)的簡化結(jié)構(gòu)理論33
2.1引言33
2.2多鐵性材料結(jié)構(gòu)的三維方程34
2.3笛卡兒直角坐標(biāo)系下二維層合板結(jié)構(gòu)的簡化結(jié)構(gòu)理論35
2.3.1位移模式和運(yùn)動(dòng)平衡方程36
2.3.2電勢和電學(xué)方程37
2.3.3磁勢和磁學(xué)方程38
2.3.4多鐵性板的本構(gòu)方程39
2.3.5邊界條件41
2.4正交*線坐標(biāo)系下二維層合殼體結(jié)構(gòu)的簡化結(jié)構(gòu)理論42
2.4.1正交*線坐標(biāo)系下的三維方程42
2.4.2多鐵性層合薄殼結(jié)構(gòu)的一階簡化結(jié)構(gòu)理論48
2.5一維簡化結(jié)構(gòu)理論59
2.5.1位移、電勢和磁勢的冪級數(shù)展開60
2.5.2零階簡化結(jié)構(gòu)理論62
2.5.3一階簡化結(jié)構(gòu)理論64
2.5.4**彎*68
2.6本章小結(jié)69
參考文獻(xiàn)69
第3章多鐵性層合結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)分析71
3.1引言71
3.2恒磁場作用下層合板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)71
3.2.1T-T模式73
3.2.2T-L模式76
3.2.3L-T模式78
3.2.4L-L模式80
3.3簡諧磁場作用下層合板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)82
3.3.1T-L模式82
3.3.2L-T模式85
3.4層合板結(jié)構(gòu)純彎*振動(dòng)的磁電效應(yīng)88
3.4.1T-L模式89
3.4.2L-T模式91
3.5雙層柱殼結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)94
3.5.1恒磁場作用96
3.5.2簡諧磁場作用99
3.6雙層球殼結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)101
3.6.1恒磁場作用103
3.6.2簡諧磁場作用105
3.7本章小結(jié)107
參考文獻(xiàn)107
第4章多鐵性雙層板結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)分析110
4.1引言110
4.2T-L模式雙層板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)111
4.2.1恒磁場作用112
4.2.2簡諧磁場作用113
4.3L-T模式雙層板結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)115
4.3.1恒磁場作用116
4.3.2簡諧磁場作用117
4.4本章小結(jié)123
參考文獻(xiàn)123
第5章多鐵性薄膜-彈性基底和纖維型結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)125
5.1引言125
5.2多鐵性薄膜-彈性基底結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)125
5.2.1恒磁場作用128
5.2.2簡諧磁場作用131
5.3多鐵性纖維型結(jié)構(gòu)的磁電效應(yīng)135
5.3.1恒磁場作用136
5.3.2簡諧磁場作用139
5.4本章小結(jié)143
參考文獻(xiàn)143
第6章多鐵性磁場俘能器建模與分析145
6.1引言145
6.2伸縮式俘能器145
6.3彎*式俘能器152
6.4寬頻式俘能器159
6.5本章小結(jié).169
參考文獻(xiàn).170
第7章考慮極化梯度的多鐵性材料結(jié)構(gòu)耦合理論171
7.1引言171
7.2Toupin型壓電理論172
7.3Mindlin型極化梯度理論175
7.4基于Toupin型壓電理論的多鐵性基本方程178
7.5基于Toupin型壓電理論的多鐵性簡化結(jié)構(gòu)理論180
7.5.1位移模式和運(yùn)動(dòng)平衡方程180
7.5.2電勢和極化強(qiáng)度的展開和電學(xué)方程181
7.5.3磁勢展開和磁學(xué)方程182
7.5.4本構(gòu)方程183
7.6考慮極化梯度的多鐵性材料基本方程186
7.7考慮極化梯度的多鐵性層合結(jié)構(gòu)簡化結(jié)構(gòu)理論188
7.7.1位移模式和運(yùn)動(dòng)平衡方程188
7.7.2電勢和極化強(qiáng)度的展開和電學(xué)方程189
7.7.3磁勢展開和磁學(xué)方程191
7.7.4考慮極化梯度的簡化結(jié)構(gòu)理論的本構(gòu)方程192
7.8夾芯型層合板結(jié)構(gòu)磁電效應(yīng)分析196
7.8.1不考慮極化梯度196
7.8.2考慮極化梯度198
7.9本章小結(jié)202
參考文獻(xiàn)202
附錄A多鐵性層合梁簡化結(jié)構(gòu)理論205
A.1多鐵性材料三維基本方程205
A.2層合梁的簡化結(jié)構(gòu)理論205
A.2.1位移、電勢和磁勢的級數(shù)展開206
A.2.2零階簡化結(jié)構(gòu)理論209
A.2.3一階簡化結(jié)構(gòu)理論212
附錄B多鐵性柱殼磁電效應(yīng)的三維解217
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