表面效应下弹性波在纳米压电介质中的传播

项目名称： 表面效应下弹性波在纳米压电介质中的传播

项目编号： No.11372261

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： 古斌

作者单位： 西南科技大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 随着压电材料纳米科学与技术的发展，表面效应对纳米尺度下压电材料的力学性质和行为将产生重要，甚至是决定性的影响。目前国内外这方面的研究非常有限，尤其对表面效应下压电裂纹体对动态载荷响应的研究至今仍为空白。在以往对压电材料动态界面断裂，压电z-pin增韧，智能切削断裂力学分析的研究基础上，本课题基于表面应力理论、弹性波理论和压电材料断裂力学，对弹性波在纳米压电材料中的传播特性进行系统的理论和数值研究。针对两类典型的波导结构：半无限大弹性基体上多层纳米压电板和多层不同材料纳米压电板，研究工作主要分析反平面波和平面波在结构中的传播以及当界面裂纹存在时，裂纹对波的散射和裂纹的扩展，重点讨论表面效应的影响。对其它因素如材料参数、结构几何尺寸和入射波方向的影响也将加以定量讨论。研究成果将为以纳米压电元件为核心组成部分的智能结构的分析和设计，为含损伤智能结构性能和使用寿命的准确评估提供有用的理论指导。

中文关键词： 表面效应；压电效应；弹性波；纤维增韧；智能切削

英文摘要： With the development of nanoscience and nanotechnology of piezoelectric materials, surface effect will play the significant, even critical role in the mechanical properties and behavior at nanoscale of piezoelectic materials. Research on this aspect is ve

英文关键词： surface effects；piezoelectric effect；elastic waves；fibre reinforcement；smart-cut