利用压电补片修补裂纹板的效能分析

采用有限元方法分析多层压电补片修补裂纹板的应力强度因子，研究压电补片的电压、压电片层数、几何尺寸等参数对裂纹板应力强度因子的影响，并据此评价采用压电补片修补中心裂纹板后的修补效能。结果表明，利用压电补片修补后的裂纹板，其裂纹尖端的应力强度因子显著降低。适当增大电压可以获得理想的修补效果，但过高的电压可能不利；在电压相同和补片厚度一定的条件下，增多补片的压电片层数有利于提高修补效能；在一定范围内增大补片的几何尺寸也可提高修补效能，但尺寸超过一定限度后继续增大，对修补效能的进一步提高效果甚微。