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由于壓電復(fù)合材料力、電特性的可設(shè)計性,能夠克服單一壓電材料脆性易斷的缺點,因此在自適應(yīng)結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用。本文應(yīng)用均勻化方法,預(yù)測了壓電復(fù)合材料的有效性能,分析了細觀參數(shù)對壓電復(fù)合材料有效性能的影響。本文主要研究工作為:(1)介紹了預(yù)測多相復(fù)合材料有效性能的均勻化方法,即二尺度展開法。然后利用變分原理,得到有限元求解形式。數(shù)值例題建立了基于細觀力學(xué)的復(fù)合材料理論的人體左心室心肌層的細觀力學(xué)模型,采用均勻化方法對心肌層的宏觀有效性能進行了預(yù)測。(2)將二尺度展開法推廣到力-電耦合問題,并得到它們的有限元形式,編寫了有限元程序。預(yù)測了含缺陷壓電材料的有效性能,分析了缺陷含量與形狀對有效性能的影響。(3)分析了1-3型壓電復(fù)合材料的有效性能,通過改變其基體相和夾雜相的材料以及夾雜相的形狀,模擬計算了壓電復(fù)合材料的宏觀性能。本文利用二尺度展開法分析了壓電復(fù)合材料的力-電耦合性能。
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