Влияние Начального Напряженного Состояния На Эффективные Свойства Пьезокомпозита

Abstract

Получено новое численно­аналитическое решение задачи “эффективного модуля” статистической механики пьезокомпозитов с учетом наличия начального напряженного электромагнитоупругого состояния нерегулярной структуры с эллипсоидальными неоднородностями. Использован метод функций Грина для однородной пьезоэлектромагнитоупругой среды. Новые решения подтверждены сравнением с известным асимптотическим решением для случая упругого слоистого композита при наличии начального напряженного состояния слоев. Представлены результаты численного анализа влияния начального напряженного состояния на эффективные свойства упругих двухфазных композитов со слоистой, однонаправленно­волокнистой и гранулированной структурами. Для композита со сферическими включениями выявлено появление на макроуровне “наведенной” анизотропии, обусловленной наличием начального напряженного состояния структуры. Дан численный анализ влияния осесимметричного макроуровневого начального напряженного состояния на эффективные трансверсально­изотропные электроупругие свойства композита PZT­4/фторопласт с однонаправленными пьезоэлектрическими волокнами. Выявлены эффективные характеристики пьезокомпозита, на которые начальное напряженное состояние оказывает существенное влияние.