功能梯度电磁弹复合材料的接触力学及应用

本项目的研究将主要集中于功能梯度电磁弹复合材料的若干基本接触力学问题。主要内容包括：求解功能梯度电磁弹复合材料半空间和有限厚度板表面在集中力、点电荷和点电流作用下的电磁弹场，包括二维和三维问题；建立电磁弹接触力学的理论分析模型，求解无摩擦和滑动摩擦接触问题，考虑四种具有不同的导电和导磁属性压头：电磁传导、电磁绝缘、电传导磁绝缘和电绝缘磁传导压头；相应的微动接触问题；以及电磁弹接触损伤实验。主要目的是：考查电、磁、弹参数的梯度变化对接触力学特性的影响；研究如何通过改变材料梯度变化调节接表面触应力、电位移和磁感应强度分布，改善由于电、磁和力耦合载荷作用下的电磁弹接触损伤问题，实现材料表面抗接触损伤的优化设计。该项目的成功实施，有望给我们提供一种技术手段来改善电磁弹接触损伤，增强智能器件的安全可靠性，提高其寿命。

本项目求解了功能梯度电磁弹复合材料半平面在表面分布力、分布电荷和分布磁感应强度作用下的电磁弹场；建立电磁弹接触力学的理论分析模型，求解无摩擦和滑动摩擦接触问题，考虑四种具有不同的导电和导磁属性压头：电磁传导、电磁绝缘、电传导磁绝缘和电绝缘磁传导压头。主要目的是考查电、磁、弹参数的梯度变化对接触力学特性的影响；主要分析了如何通过改变材料梯度变化调节接表面触应力、电位移和磁感应强度分布。项目获得下列成果： .一、求解了功能梯度电磁弹复合材料接触问题的基本解； .二、研究了功能梯度电磁弹复合材料覆层半平面和导电导磁压头间的无摩擦接触；.三、研究了功能梯度电磁弹复合材料覆层半平面和导电导磁压头间的滑动摩擦摩擦接触；.四、研究了均匀压电半平面和导电压头之间的滑动摩擦接触。.研究结果对改善接触表面的电磁弹性接触损伤和破坏有重要的应用前景，同时也为电磁弹复合材料和智能器件的抗损伤设计提供理论指导。