一维六方纳米准晶复合材料夹杂的反平面问题研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100076硕士学位论文(学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：工程力学论文题目：一维六方纳米准晶复合材料夹杂的反平面问题研究英文题目：Studyonantiplaneproblemofinclusionsinone-dimensionalhexagonalnano-quasicrystalcomposites学生姓名：王永彬导师姓名：郭俊宏教授二○一八年三月原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经

2、发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后涉及该学位论文的主要内容或研究成果用于发

3、表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□√。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：注：非全日制硕士可不填写学位论文版权使用授权书。内蒙古工业大学硕士学位论文摘要在科学技术迅速发展的今天，为了满足工程需要，具有多场耦合特征的准晶复合材料受到国内外研究者的广泛关注。由于其良好的多场耦合特性，准晶材料被用作表面涂层、热防护、太阳能吸收装置以及纤维增强复合材料等。为了表征准晶复合材料的细观结构及其力学性能，有

4、必要研究纤维增强准晶复合材料的细观力学行为及其有效性能，为工程上设计新型复合材料提供理论参考。首先，利用复变函数方法，保角映射以及洛朗级数展开技术研究压电准晶复合材料中三相共焦椭圆夹杂，给出该夹杂问题受反平面声子场和相位子场机械载荷、面内电载荷作用下声子和相位子的弹性场以及电场的封闭形式的精确解。采用广义自洽方法预报由压电、准晶和压电准晶材料组成的复合材料的有效电弹性常数。通过与其它细观力学方法如稀疏法、自洽方法和Mori-Tanaka方法进行比较，发现广义自洽方法和Mori-Tanaka方法预报的结果与实验结果、数值结果吻合较好。其次，基于Gurt

5、in-Murdoch表/界面理论，利用Stroh公式和Laurent级数，研究远场受反平面声子场和相位子场机械载荷作用下一维六方准晶复合材料三相纳米圆形夹杂的细观力学行为，得到了纳米准晶夹杂复合材料中声子场和相位子场的精确封闭解。通过数值算例，给出了界面效应、夹杂的尺寸以及夹杂所占的体积分数对纳米准晶复合材料有效模量的影响规律。最后，在三相纳米准晶圆夹杂的基础上，通过映射技术进一步研究远场受反平面声子场和相位子场机械载荷作用下一维六方准晶复合材料三相纳米椭圆夹杂，得到了纳米准晶椭圆夹杂复合材料中广义应力的精确封闭解。通过数值算例，给出了椭圆夹杂的纵横

6、比、椭圆夹杂的尺寸以及椭圆夹杂所占的体积分数对纳米准晶椭圆夹杂复合材料有效模量的影响。关键词：夹杂；保角映射；Stroh型公式；细观力学；准晶；界面效应I内蒙古工业大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapidlydevelopmentofscienceandtechnology,quasicrystalcompositematerialswithmulti-fieldcouplingcharacteristicshavereceivedextensiveattentionfromresearchersathomeandabroadtome

7、ettheengineeringneeds.Duetotheirexcellentmulti-fieldcouplingperformance,quasicrystalcompositesareusedassurfacecoating,thermalbarrier,solarenergyabsorptiondeviceandfiberreinforcedcomposites,etc.Todescribethemicro-structureandmechanicalpropertiesofquasicrystalcomposites,itisveryn

8、ecessarytostudythemicromechanicsandtheireffectiveprope