多鐵性結(jié)構(gòu)簡化分析體系及其應(yīng)用.pdf

1、多鐵性材料是一種具有多種鐵性(鐵電性、鐵磁性和鐵彈性)的新型功能材料,其在外磁場作用下產(chǎn)生電極化的現(xiàn)象,稱為磁電效應(yīng)(簡稱ME效應(yīng))。多鐵性材料的ME效應(yīng)在諸如傳感器、俘能器和存儲器等新型多功能器件上有巨大的應(yīng)用前景。對結(jié)構(gòu)的ME效應(yīng)進(jìn)行精確可靠的分析,可為器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)及新型器件的開發(fā)提供理論指導(dǎo)。為此,本文系統(tǒng)建立分析多鐵性材料結(jié)構(gòu)ME效應(yīng)的簡化結(jié)構(gòu)理論框架。
　　 采用級數(shù)展開技術(shù),從三維基本方程出發(fā),把位移、電勢和

2、磁勢展開成相應(yīng)坐標(biāo)的冪級數(shù)形式,導(dǎo)出一維和二維簡化結(jié)構(gòu)理論,并得到正交曲線坐標(biāo)系下更為一般的多鐵性板殼簡化結(jié)構(gòu)理論的基本方程。利用簡化結(jié)構(gòu)理論分析了多鐵性層合板結(jié)構(gòu)、雙層柱殼結(jié)構(gòu)、雙層球殼結(jié)構(gòu)和彈性基底-多鐵性薄膜結(jié)構(gòu)以及多鐵性桿結(jié)構(gòu)的ME效應(yīng)。
　　 基于多鐵性結(jié)構(gòu)的ME效應(yīng),構(gòu)建能夠俘獲環(huán)境磁場能量的拉伸俘能器、低頻彎曲俘能器和寬頻俘能器結(jié)構(gòu),并用簡化結(jié)構(gòu)理論對這三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的理論分析。結(jié)構(gòu)的負(fù)載阻抗、變形模式和磁場激勵