铁电铁弹材料的非线性本构理论与机电行为间关系的研究

本课题通过研究铁电铁弹材料在机电场耦合作用下的行为以及铁电材料机电损伤机理来探索铁电铁弹材料的非线性本构理论与材料机电行为间的关系。从铁电单晶的特性出发，提出了非凸能量密度的本构假设；从理论上探讨了该假设对铁电铁弹材料特别是多晶材料行为的影响；建立了模拟铁电多晶材料在外电场作用下的响应的数学模型并对典型铁电多晶材料的响应进行了模拟；建立了与材料能量密度函数的非凸性相关的屈曲特征值问题的数值解法；对用于刻化材料中的微结构的非局部模型进行了初步探讨。通过宏观机电疲劳实验和微细观观测，观察了畴变对材料行为的影响；提出了畴变—损伤模型和铁电材料损伤机理；建立了模拟机电耦合损伤过程的有限元计算模型。