多场耦合磁电复合材料结构的动态断裂理论和数值研究

工程中的构件在大多数情况下是在动荷载作用下工作的，因此研究在动载荷作用下的裂纹更为重要。多场耦合磁电复合材料动态断裂问题是工程中一个新的研究课题，具有重要的理论价值和实际意义。本项目从材料学、力学、数学、热学、电磁学等学科交叉融合的角度出发，采用以理论分析为基础，以数值模拟为工具的研究思路，建立多场耦合磁电复合材料动态断裂力学行为理论体系。针对多场耦合动载荷作用下的磁电复合材料裂纹(扩展)问题，应用积分变换和超奇异积分等方法，通过对磁电材料动态断裂力学行为的理论和数值方面系统和深入研究，得到动态情况下多场耦合裂纹前沿广义奇性应力指数、广义奇异应力场和能量释放率解析表达式，导出广义应力强度因子和能量释放率数值计算式。应用FORTRAN语言，通过编制专用程序，对典型问题进行数值模拟计算，得到各类裂纹的广义应力强度因子和能量释放率的数值结果，以及它们随材料和裂纹参数变化规律，分析裂纹扩展规律，

工程中的构件在大多数情况下是在动荷载作用下工作的，因此研究在动载荷作用下的裂纹更为重要。多场耦合磁电复合材料动态断裂问题是工程中一个新的研究课题，具有重要的理论价值和实际意义。本项目从材料学、力学、数学、热学、电磁学等学科交叉融合的角度出发，采用以理论分析为基础，以数值模拟为工具的研究思路，建立多场耦合磁电复合材料动态断裂力学行为理论体系。针对多场耦合动载荷作用下的磁电复合材料裂纹(扩展)问题，应用积分变换和超奇异积分等方法，通过对磁电材料动态断裂力学行为的理论和数值方面系统和深入研究，得到动态情况下多场耦合裂纹前沿广义奇性应力指数、广义奇异应力场和能量释放率解析表达式，导出广义应力强度因子和能量释放率数值计算式。应用FORTRAN语言，通过编制专用程序，对典型问题进行数值模拟计算，得到各类裂纹的广义应力强度因子和能量释放率的数值结果，以及它们随材料和裂纹参数变化规律，分析裂纹扩展规律。项目迄今已发文章11篇，SCI收录2篇，EI收录4篇。