本书从固体力学和材料物理相结合的角度系统论述压电／铁电固体的材料特征和工程背景、力电耦合所引起的断裂行为和破坏模式以及断裂判据的建立，集中体现了近年来这方面的研究成果和所形成的理论体系，丰富了固体力学的研究内容，具有重要的学术价值。该书颇具特色：以“力电耦合效应是如何影响压电／铁电材料断裂行为’’为主题，在强调物理概念清晰、数学力学处理严谨的同时，也非常关注理论方法、实验技术与实际材料的紧密结合，为固体力学和材料物理领域的研究生和研究人员提供了一本颇有价值的参考书。

本书是关于压电／铁电吲体断裂力学的专著，从理论分析、数值计算和实验观察三个方面比较全面和系统地阐述了压电／铁电固体的断裂问题，强调静态、动态和界面断裂问题的力学提法以及力电耦合效应所导致的电致断裂的物理本质。本书的上要特色是：详细描述了压电／铁电材料的基本方程以及与断裂问题相关的一般解．以图的形式提供了大量的数值计算结果和实验结果，用简洁的语言解释了复杂的力电耦合断裂问题。本书的这些特色使固体力学、材料科学、应用物理和机械工程领域的渎者能够很容易抓住问题的物理本质和把握压电／铁电固体断裂力学的研究现状。

第6章 均匀压电材料的断裂力学

 6.1 反平面断裂问题

 6.2 平面断裂问题

 6.3 三维裂纹问题

6.3.1 问题的描述

6.3.2 电弹场的求解

 6.4 介电椭圆孔的力电耦合问题

6.4.1 含介电椭圆孔压电材料的反平面问题

6.4.2 含介电椭圆孔压电材料的广义平面问题

 6.5 裂纹面电边界条件对裂纹尖端场的影响

第7章 压电材料的界面断裂力学

 7.1 均匀力电载荷作用下压电材料的界面裂纹

7.1.1 界面裂纹的尖端场

7.1.2 绝缘界面裂纹的全场解

 7.2 材料性能对界面裂纹尖端场的影响

 7.3 含界面裂纹压电材料的Green函数

7.3.1 压电材料Green函数概述

7.3.2 反平面界面裂纹的Green函数

第8章 压电材料的动态断裂力学

 8.1 裂纹压电体的弹性波散射

8.1.1 压电体中弹性波传播的基本概念

8.1.2 压电体中裂纹对弹性波散射的主要研究工作

8.1.3 压电-弹性层状半空间中界面裂纹对Love波的散射

 8.2 压电介质中的运动裂纹

8.2.1 运动界面裂纹的反平面问题

8.2.2 运动裂纹的平面问题

 8.3 裂纹压电体对力／电冲击载荷的瞬态响应

8.3.1 力／电冲击载荷作用下裂纹压电体的反平面问题

8.3.2 条形压电介质中Ⅲ-型裂纹的瞬态响应

8.3.3 力／电冲击载荷作用下裂纹压电体的平面问题

 8.4 压电材料的动态裂纹扩展

8.4.1 Ⅲ-型导电裂纹的动态扩展

8.4.2 Ⅲ-型介电裂纹的动态扩展

第9章 铁电材料的非线性断裂力学

 9.1 非线性断裂力学模型

9.1.1 电致伸缩模型

9.1.2 Dugdale模型

 9.2 畴变增韧模型

9.2.1 解耦的各向同性模型

9.2.2 力电耦合的各向异性模型

 9.3 非线性COD模型

9.3.1 裂纹张开位移(COD)的定义

9.3.2 压电效应引起的裂纹张开位移δo

9.3.3 畴变对裂纹张开位移的影响△δ

 9.4 力载荷下BaTiO3单晶的裂尖畴变和裂纹扩展的相互作用

9.4.1 实验原理与技术

9.4.2 实验现象

9.4.3 畴变区分析

9.4.4 铁弹畴变增韧

第10章 断裂准则

 10.1 应力强度因子准则

 10.2 能量释放率准则

10.2.1 总能量释放率准则

10.2.2 机械应变能释放率准则

 10.3 能量密度因子准则

 10.4 应力强度因子准则的进一步讨论

 10.5 COD准则

第11章 电极诱致压电材料的电弹场集中

 11.1 表面电极附近的电弹场

11.1.1 条形表面电极附近的电弹场

11.1.2 圆形表面电极附近的电弹场

 11.2 界面电极附近的电弹场

11.2.1 各向异性压电双材料界面电极问题的一般解

11.2.2 横观各向同性压电双材料界面电极附近的电弹场

 11.3 压电陶瓷-电极叠层结构的电弹场

11.3.1 叠层结构模型、实验装置和有限元计算模型

11.3.2 数值计算和实验测量结果

第12章 电致疲劳断裂

 12.1 实验观察与结果

12.1.1 Cao和Evans(1994)的电致疲劳实验

12.1.2 含有贯穿裂纹的试件的电致疲劳实验

 12.2 唯象模型

12.2.1 模型一

12.2.2 模型二

 12.3 畴变模型

12.3.1 裂尖断裂强度因子的方法研究电致疲劳

12.3.2 裂纹张开位移(COD)的方法研究电致疲劳

第13章 压电与铁电材料断裂分析的数值方法

 13.1 广义变分原理

13.1.1 线弹性力学的广义变分原理

13.1.2 力电耦合问题的变分原理

 13.2 压电材料断裂的有限元方法

13.2.1 压电断裂有限元基本格式

13.2.2 算例：无限大压电基体内圆孔周围的力电场

13.2.3 算例：压电材料双边缺口模型

 13.3 压电材料断裂的无网格方法

13.3.1 力电耦合的无网格法基本格式

13.3.2 力电耦合无网格法的若干问题

13.3.3 数值算例

 13.4 铁电材料断裂的非线性有限元分析

13.4.1 给定电畴分布求场量

13.4.2 由场量来确定新的电畴分布以及有限元迭代过程

13.4.3 算例：含绝缘圆孔铁电晶体加竖直电场

13.4.4 算例：含绝缘裂纹铁电晶体加垂直于裂纹面方向的电场(E=0.72Ec)

附录 压电陶瓷的材料常数

参考文献