磁电弹多层及功能梯度材料中位错分析与位错动力学基础研究

项目名称： 磁电弹多层及功能梯度材料中位错分析与位错动力学基础研究

项目编号： No.11272052

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 韩学礼

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 由于存在着力-电-磁场间的耦合与能量间的转换作用，磁电弹类材料应用前景光明而在近年来受到重视。其中位错缺陷对其力学及物理行为有着重要影响。在本项目中，我们拟对磁电弹类材料中位错特有的行为及其作用进行分析研究。首先以包括力-电-磁场耦合作用的广义各向异性弹性理论为基础，建立起磁电弹耦合介质中三维位错耦合场的基本方程，并推导出相应的适合分析计算的基本公式。特别包括层状非均匀介质中的三维位错耦合场的基本公式。采用合适的算法，对位错形成的耦合场进行计算与分析。然后，在位错场分析基础上，建立起磁电弹介质中三维位错动力学的理论框架与计算模拟方法。通过此项目的分析、研究，将揭示磁电弹材料中位错引起的耦合场的特征、位错在耦合场中的行为及其对材料力学及电、磁等物理性能的影响，为此类功能材料与器件的分析设计，提供理论基础。

中文关键词： 位错；磁电弹材料；非均质材料；位错动力学；广义各向异性理论

英文摘要： Due to the coupling effect among elastic,electric and magnetic fields and the energy exchange behavior, magneto-electro-elastic materials have bright appplication and are payed attention. The dislocation defects in these novel materials have great effects on their mechanical and physical behaviors. In this project, we propose to study the unique behavior and effects of dislocations in magneto-electro-elastic materials. First, on the base of the generalized anisotropic elastic theory which includes the coupling effects among elastic, electric, magnetic fields, we will establish the basic equations for three-dimentional dislocations in magneto-electro-elastic materials, and derive the basic formulae suitable for calculation, particularly those in multilayer and functional gradient composites. By developing adequate method, we will then compute and analyze the coupling fields produced by dislocations. Finally,based on the analysis of dislocation fields, we will further establish the theoretical frame and simulation method of dislocation dynamics in megneto-electro-elastic materials. Through this project, we will discover the characteristics of the coupling fields induced by dislocations in magneto-electro-elastic fields, the behavior of dislocations under coupling fields, and the effects of dislocations to the prop

英文关键词： dislocation；Magneto-electro-elastic materials；inhomogenous materials；dislocation dynamics；general anisotropic theory