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摘要
本文基于电磁复合材料力学，运用Stroh型公式和复变函数方法，针对压电压磁材料中含正n边形孔边裂纹反平面问题进行了研究.利用Schwarz-Christoffel变换技术，结合Cauchy积分公式和留数定理，导出了磁电全非渗透型边界条件下任意正n边形裂纹尖端场强度因子和能量释放率的解析解.当缺失磁场时，所得解退化为已有结果，以此验证方法的有效性.并通过数值算例，对比分析了n=3， n=4， n=5三种特殊情形对应的孔口边长、裂纹长度和受到的力、电、磁载荷对等效场强度因子和无量纲能量释放率的影响规律.研究结果发现：正n边形孔洞的尺寸和裂纹长度均会促进裂纹扩展，且前者的影响更显著一些；正n边形边的数量增加会阻止裂纹的扩展；在磁电全非渗透型边界条件下，机械载荷始终促进裂纹的扩展，电位移载荷可以促进或抑制裂纹的扩展，磁载荷对裂纹的扩展贡献较少.本研究结果适用于任意正n边形孔边裂纹求解问题，为压电压磁材料元器件的优化设计和断裂特性分析提供了新思路.
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单位宁夏大学新华学院; 宁夏大学; 教育学院
