Микромеханическая модель поликристаллического сегнетоэлектроупругого материала с учетом дефектов
А.С. Семенов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, 195251, Россия
semenov.artem@googlemail.com
Ключевые слова: поликристаллическая пьезокерамика, точечные дефекты, диссипация, гистерезис, поверхность переключения, непропорциональное нагружение, гомогенизация, моделирование, polycrystalline piezoceramics, point defects, dissipation, hysteresis, switching surface, nonproportional loading, homogenization, modeling
Страницы: 173-191
Аннотация
Предложены определяющие уравнения, описывающие нелинейное поведение поликристаллического сегнетоэлектроупругого материала и учитывающие диссипативный характер движения доменных стенок, наличие точечных (нуль-мерных) дефектов и их влияние на процессы переключения в диапазоне температур, в котором отсутствуют фазовые переходы. Для описания поведения поликристаллического сегнетоэлектроупругого материала на макроуровне используется метод двухуровневой гомогенизации. Показано, что учет наличия дефектов в микромеханической модели сегнетоэлектроупругих материалов позволяет значительно увеличить точность модели при многоосном нагружении. Проведено сравнение результатов расчетов и экспериментальных данных, с использованием которых построены кривые диэлектрического гистерезиса и поверхности переключения при непропорциональном нагружении поликристаллических пьезокерамик PZT-4D, PZT-5H и BaTiO$_{3}$. Установлено, что предложенная модель является достаточно точной.
DOI: 10.15372/PMTF20190618 |
