周期分布压电纤维复合材料平面问题研究

杨绘峰，高存法

（1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京210016；2.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，镇江212003）

功能复合材料是指由功能相和基体组成的，除机械性能以外还具有其他物理性能（如导电、超导、半导、磁性、压电等）的多组分材料系统。随着科技的进步，功能复合材料向着智能化的方向发展。人们把具有自感知、自适应和自决策能力的新型材料系统，称为智能复合材料。同时兼具感知与驱动特性的基础功能材料在很大程度上决定了智能复合材料的潜能，压电材料因其固有的力⁃电耦合特性，是一种常见的基础功能材料。压电纤维复合材料同时兼具压电陶瓷的力电耦合特性和聚合物基体的韧性，从根本上提高了压电器件的工作能力和应用范围，能够适应更为苛刻的使用环境。

复合材料中的粒子或纤维在力学分析中常被称为夹杂。Pak［1］较早关注了压电夹杂问题。Chen 等［2］基于解析延拓的方法导出了均匀热流、反平面剪切载荷和面内电载荷共同作用下三相压电复合材料应力场的精确解。应用类似的方法，Shen 等［3］研究了在远场反平面剪切和面内电场作用下，无限大压电介质中压电螺型位错与含涂层的圆形夹杂的相互问题。后来，他们又研究了在反平面机械载荷和面内电载荷作用下，无限大区域中任意形状的涂层夹杂问题［4］。Zhong［5］利用复变分方法，得到了含部分脱粘椭圆夹杂的压电介质在反平面剪切载荷和平面内电载荷作用下的一般解。……