ON THE PROBLEM OF AN EXTERNAL INTERFACE CRACK IN A PIEZOMAGNETIC BIMATERIAL

Анотація

У роботі розглянуто особливості деформування зовнішніх міжфазних тріщин в п’єзомагнітних матеріалах. Відзначено, що у наш час в різних областях машинобудування, автоматики та обчислювальної техніки важливе прикладне значення мають функціональні елементи, які основані на використанні п’єзомагнетиків; такі матеріали характеризуються тим, що при їх деформуванні виникає магнітне поле, яке пропорціональне деформації. Наголошено, що також виникає і протилежна ситуація: виникнення деформації під дією магнітого поля; інакше кажучи, п’єзоелектричні та п’єзомагнітні матеріали є широко розповсюдженими. Останні мають багато спільних рис з п’єзоелектричними: при їх виготовленні та подальшій експлуатації виникають тріщини в області поділу різних компонент. Таким чином зроблено висновок, що, зовнішні міжфазні тріщини є особливо небезпечними, але на даний час для п’єзомагнітних матеріалів дослідження тріщин між різнорідними складовими практично відсутні. В даній роботі розглянуто випадок механічного навантаження на зовнішню міжфазну тріщину в п’єзомагнітному біматеріалі. Знайдено вирази для компонент напруженодеформованого стану через кусково-голоморфні вектор-функції, які є зручними для формулювання задач лінійного спряження для зовнішніх міжфазних тріщин в таких п’єзомагнітних матеріалах. В роботі досліджено випадок осциляційної моделі, в припущенні, що тріщина повністю відкрита. Відзначено, що така модель є класичною та приводить до фізично нереального взаємопроникнення берегів тріщини в околі її вершин. Також проілюстровано ефекти щодо впливу механічного навантаження на основні магніто-механічні характеристики в околі міжфазної тріщини. З одержаних результатів висвітлено, що механічне напруження спричиняє досить значну магнітну індукцію; крім того, як напруження, так і магнітна індукція мають осцилюючу особливість біля вершин тріщини.