含缺陷软磁铁弹性体二维应力分析-工程力学专业论文.docxVIP

III l[II II II[I r II II III {Y1 8 1 1 664 Nanjing University ofAeronautics and Astronautics The Graduate School 2D Stress Analysis of Soft Ferromagnetic Elastic Solid with Defects AThesis in Engineering Mechanics By Chang Chao Advised by Prof．Gao Cunfa Submitted in Partial Fulfillment for the Degree of 卜L■■ Master of Engineering April，2010 4 ? 承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名：姚 Et 期： 型垄：笸。f 7 4ih，4『， 4 南京航空航天大学硕士学位论文摘要 南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 软磁材料作为一种功能材料在工程中有着广泛的应用，可以用来制成变压器、发电机和电 感器等。与传统材料一样，软磁材料在制备的过程中常存在各种缺陷，如孔洞、裂纹和夹杂等。 因此，研究含缺陷的软磁材料的断裂问题具有重要的理论和工程意义。 本文基于复变函数理论，研究含椭圆孔洞和裂纹的无限大软磁介质板的孔周应力集中问题 和裂纹尖端的应力场奇异性问题，主要内容分为以下几个部分：第一章简要地介绍了软磁材料 的性质及应用、国内外的研究现状和目前存在的问题以及本文所要完成的工作；第二章给出了 本文所需的基本方程．包括磁场、应力场、位移场和应力边界条件的复变函数表达式，同时介 绍几种常用的磁边界条件；第三章至第五章是本文工作的主要内容，其中第三章研究了磁穿透 模型、磁非穿透模型和磁传导模型下的椭圆孔周应力集中问题，和椭圆退化为中心裂纹时的总 应力强度因子；第四章研究了上述三种磁边界条件下的n个共线裂纹的一般解及其退化到两个 对称共线裂纹时的解析解：第五章研究了磁半穿透模型下的中心裂纹问题，并通过数值计算分 别讨论了不同的磁边界条件和环境的磁属性对孔边应力集中程度和总应力强度因子的影响。 最后，第六章中对本文工作进行了总结，并对未来工作进行了展望。 关键词：软磁材料，椭圆孔，裂纹，磁边界条件，场强度因子，复变函数法 一‘‘’‘■‘ 含缺陷软磁铁弹性体二维应力分析 含缺陷软磁铁弹性体二维应力分析 Abstract As kind of functional materials，soft ferromagnetic materials have耐de appfications in transformers，generators,induction coils，electric motors，etc．Similar to the c勰e of Waditional materials，there unavailably some defects in the soR ferromagnetic materials，such as holes，cracks， inclusions，etc．Thus，it is of theoretical and practical imoortanee to study the fracture problems of soR ferromagnetic materials硒m defects． ● Based on complex variable method,this work studies the two dimensional problems of an l elliptic hole or cracks in an infinite sofI ferromagnetic medium．Below the main contents of this work：following the brief introduction given in Chapter 1，basic field equations and expressions of stresses and magnetic boundary c