Електрично заряджена електродована тріщина з зоною контакту між двома п’єзоелектричними матеріалами

Анотація

Пропонується точний аналітичний підхід до дослідження плоскої деформації п’єзоелектричного біматеріалу з електродованою електрично зарядженою тріщиною, розташованою
на межі поділу його компонент. Вважається, що на нескінченності задано поле нормальних та дотичних напружень та електричне поле, паралельне до берегів тріщини. Допускалося також, що береги тріщини можуть контактувати на деякій ділянці невідомої довжини, що примикає до однієї з вершин тріщини. Сформульовано комбіновану крайову задачу Діріхле-Рімана, для якої виписано точний аналітичний розв’язок. Із використанням умов контактування берегів тріщини знайдено довжину зони контакту берегів тріщини та відповідні електромеханічні характеристики. Проведено чисельну ілюстрацію одержаних розв’язків. Показано, що як віддалене електричне поле, так і сумарний заряд тріщини суттєво впливають на довжину зони контакту та електромеханічні характеристики в околі тріщини.