功能梯度壓電界面層在球形壓頭作用下的接觸問題

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摘 要：材料參數(shù)的不連續(xù)變化是導(dǎo)致界面處裂紋萌生和分層現(xiàn)象的重要原因。將材料參數(shù)連續(xù)變化的功能梯度壓電材料用作界面層是抑制界面處裂紋萌生和分層的重要方法。主要研究了壓電涂層-功能梯度壓電界面層-壓電基底結(jié)構(gòu)在剛性絕緣球形壓頭作用下的軸對稱無摩擦接觸問題。首先，假設(shè)涂層和基底為均勻壓電材料，建立材料參數(shù)沿厚度方向按照指數(shù)函數(shù)形式變化的功能梯度壓電界面層的接觸力學(xué)分析模型；其次，利用Hankel積分變換方法，將剛性球形壓頭作用下壓電涂層-功能梯度壓電界面層-壓電基底結(jié)構(gòu)的軸對稱無摩擦接觸問題轉(zhuǎn)化為奇異積分方程并求解；最后，得到材料非均勻參數(shù)對涂層、梯度壓電界面層、基底結(jié)構(gòu)內(nèi)部及界面處的力電響應(yīng)的影響。（剩余13421字）