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线性介质中包裹体的能量与形状密切相关。 (英语) Zbl 0773.7302号

在这项工作中,作者讨论了具有线性响应特性的介质中夹杂物的能量。当在弹性介质的域中规定无应力应变时,或当将磁体引入顺磁介质时,会遇到这些情况。他们首先对弹性包裹体进行了处理,发现当本征应变(varepsilon^x{ij})在(D)中被指定时,能量不能超过(W0={1\over 2}int_D\varepsilen^x{ij}C_{ijkl}varepsilon^x{kl}dV),(C_{ijkl}\)是介质中的弹性张量。均匀介质中具有恒定本征应变的夹杂物(varepsilon^0{ij})的弹性能由能量(W={1\over 2})描述。取决于包裹体几何形状的(I)的成分满足形式为(β{ijkl}I{ijkl}=3V)的线性几何无关关系,其中β是弹性张量的逆,V是包裹体的体积。对于一类包括各向同性介质的介质,遵循第二个关系:(beta{ijkl}:I{ijkl}=V(5+3)/nu^2)/[2(1-nu^2)]\),(nu\)是泊松比。作为一个特例,他们发现Eshelby张量的分量服从一种新的线性关系,形式为(S_{ijij}=3)。他们进一步处理了介质中的包裹体,该介质对许多耦合标量势线性响应,如磁电或热电效应。他们还发现了形式能量的界(W0=(1/2)int-Dp^{k\alpha}L^{-1}{km\alpha\beta}p^{m\beta{dV),其中,(L)是介质的响应矩阵,(p^{k \alpha})是包裹体中的(k)型外极化场的(alpha)空间分量。当极化场为常数时,用能量张量(I{km\alpha\beta})来描述(W)。他们发现其成分满足(n(n+1)/2)几何无关关系(L^{km\alpha\beta}I{mn\alpha\ beta}=V\delta{kn})。对于对最普遍的现象(包括不同张量的耦合场)线性响应的介质中的夹杂物,如压电或压电介质,可以在能量张量上找到类似的边界和costraints。
这篇文章写得很好,在复合材料中也有应用。

MSC公司:

74A20型 固体力学中的本构函数理论
74A99型 固体连续介质力学的一般性、公理化和基础
2015年1月74日 固体力学中的电磁效应
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全文: 内政部

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