螺型位错和含缺陷非理想界面夹杂的干涉问题

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复合材料中位错与夹杂及其内部缺陷之间的电弹干涉效应问题,是当前固体力学与材料科学研究领域的重要课题。本文首次对位错与含缺陷非理想界面圆形弹性夹杂的力、电干涉进行研究,获得了无穷远反平面剪切和面内电场共同作用下螺型位错与含裂纹或刚性线非理想界面圆形夹杂的弹性力电耦合干涉问题的解答. 运用复变函数解析延拓原理,将上述问题转化为Riemann-Hilbert边值问题,结合复应力函数奇性主部分析方法、广义Liouville定理、Cauchy型积分和留数定理,获得了上述问题的一般解答。作为特例,求出了界面含一条裂纹或刚性线夹杂时基体和夹杂区域复势的封闭形式解。应用扰动技术,导出了位错在基体或夹杂中任意点的位错力公式;并讨论了位错力随材料相关参数,非理想界面参数,裂纹和刚性线弧度的变化规律。 分析结果表明,非理想界面对螺型位错与夹杂的干涉作用具有强烈的扰动效应。当非理想界面弹性系数减小到一定值时,可以将硬夹杂对位错的排斥作用改变为吸引;当位错在夹杂内不同位置时,由于非理想界面,裂纹和夹杂的共同作用,位错力会出现往复变化。当界面裂纹达到一定弧度时,可以将硬夹杂对位错的排斥作用改变为吸引;当刚性线夹杂达到一定弧度时,不但可以将软夹杂对位错的吸引改变为排斥,也可以改变软基体对位错的作用性质。在压电、压电磁材料中,非理想界面系数的变化对位错力的变化影响不大。本文解答包含了以往文献中的若干结果。
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