Trường từ trường bị nhiễu của một tấm phẳng vô hạn có vết nứt ở giữa

Acta Mechanica Sinica - Tập 27 - Trang 259-265 - 2011
Fei Qin1, Yang Zhang1, Ya-Nan Liu1
1College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology, Beijing University of Technology, Beijing, China

Tóm tắt

Việc biến dạng một vật liệu từ tính bị nứt trong một trường từ sẽ gây ra một trường từ bị nhiễu xung quanh vết nứt. Mối quan hệ định lượng giữa trường bị nhiễu này và độ căng quanh vết nứt là rất quan trọng trong việc phát triển một thế hệ công nghệ thử nghiệm không phá hủy dựa trên từ tính. Trong bài viết này, một biểu thức phân tích cho trường từ bị nhiễu do biến dạng cấu trúc của một tấm đàn hồi ferromagnetic vô hạn có vết nứt ở giữa trong một trường từ yếu bên ngoài được thu được bằng cách sử dụng lý thuyết từ tính biến dạng tuyến tính và các phương pháp biến đổi Fourier. Kết quả chính là cường độ trường từ bị nhiễu tỷ lệ với ứng suất kéo đã áp dụng, và bị chi phối bởi độ dốc dịch chuyển trên biên của chất rắn từ tính. Thành phần tiếp tuyến của cường độ trường từ bị nhiễu gần vết nứt thể hiện một phân bố đối xứng ngược dọc theo vết nứt mà đảo ngược hướng một cách mạnh mẽ qua hai mặt của nó, trong khi thành phần pháp tuyến cho thấy một phân bố đối xứng dọc theo vết nứt với các điểm đặc biệt tại đầu vết nứt.

Từ khóa

#trường từ bị nhiễu #biến dạng #ứng suất kéo #lý thuyết từ tính biến dạng #tấm đàn hồi ferromagnetic

Tài liệu tham khảo

Pao, Y.H., Yeh, C.S.: A linear theory for soft ferromagnetic elastic solids. International Journal of Engineering Science 11, 415–436 (1973) Qin, F., Yan, D.M., Zhang, X.F.: Perturbed magnetic fields generated by deformation of structures in earth magnetic field. Acta Mechanic Sinica 38(6), 799–806 (2006) (in Chinese) Qin, F., Yan, D.M., Zhang Y.: Analytical solution of the perturbed magnetic field induced in an infinite plate by a circinal hole under tension. Acta Mechanica Solida Sinica 28, 281–286 (2007) (in Chinese) Qin, F., Yan, D.M.: Analytical solution of the perturbed magnetic fields of plates under tensile stress. Journal of Applied Mechanics 75(3), 0310041–6 (2008) Yeh, C.S.: Magnetic fields generated by a tension fault. Bulletin of the College of Engineering, National Taiwan University 40, 47–56 (1987) Shindo, Y., Sekiya, D., Narita, F., et al.: Tensile testing and analysis of ferromagnetic elastic strip with a central crack in a uniform magnetic field. Acta Materialia 52(15), 4677–4684 (2004) Shindo, Y., Komatsu, T., Narita, F., et al.: Magnetic stress intensity factor for an edge crack in a soft ferromagnetic elastic half-plane under tension. Acta Mechanica 182(3/4), 183–193 (2006) Lin, C.B., Yeh, C.S.: The magnetoelastic problem of a crack in a soft ferromagnetic solid. International Journal of Solids and Structures 39, 1–17 (2002) Liang, W., Shen, Y.P., Fang, D.N.: Coupling field in an infinite soft ferromagnetic elastic plane with a through crack. Acta Mechanica Sinica 33, 758–766 (2001) (in Chinese) Zhang, X.: Fracture and Damage Mechanics. Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, Beijing, 2006 (in Chinese) Fan, T.Y.: Foundations of Fracture Theory. Science Press, Beijing, 2003 (in Chinese)