轴对称压电-压磁圆柱夹层的圣维南端部衰减特性分析

本文探讨的是"轴对称压电-压磁圆柱夹层结构的圣维南端部效应"，发表于2013年10月的《计算力学学报》(Chinese Journal of Computational Mechanics)第30卷第5期。研究焦点集中在半无限长的轴对称压电-压磁复合材料构成的圆柱体，其端部承受自平衡的磁电弹负载。圆柱的内外表面作为机械自由表面，然而，它们受到不同的电磁边界条件，包括电学短路和开路以及磁学短路和开路。 作者薛雁和刘金喜基于横贯各向同性的压电或压磁材料在轴对称圆柱坐标系下的本构方程，推导出了与衰减率相关的特征方程，并通过数值方法解决了这个问题。他们的研究揭示了边界条件，如电学和磁学的开放与闭合状态，以及圆柱内外径的比例、材料厚度比等因素对结构衰减率的显著影响。这些发现对于理解和优化压电-压磁夹层结构的设计至关重要，因为它们直接影响到材料在电磁场中的性能表现，比如在磁电转换装置、传感器、换能器等应用中的响应特性。 这篇论文的重要意义在于将传统的圣维南原理应用于新型压电-压磁复合材料的研究，这不仅扩展了经典理论的应用范围，还提供了实际工程设计中的实用指导。通过深入分析衰减率，研究人员能够更好地预测和控制这类复合材料在电磁场中的行为，对于提升微波元件的性能和效率具有重要意义。 论文的关键点包括：压电-压磁复合材料的特性、轴对称圆柱结构的建模、特征方程的建立和求解，以及不同参数对衰减率的影响。此外，论文还引用了国家自然科学基金和长江学者和创新团队发展计划的支持，表明这项研究得到了学术界和资金的重视。通过这篇论文，作者们为压电-压磁材料的理论研究和实际应用做出了贡献。