Левченко М. С. Моделювання тріщини між двома п’єзоматеріалами з урахуванням електричної проникності її заповнювача

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U002460

Облікова картка дисертації

0824U002460.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 113 - Прикладна математика

Спеціалізована вчена рада

ДФ 08.051.106 ID 6546 Левченко М.С.

Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Анотація

У дисертаційній роботі розроблено методи та проведено розв’язання плоских та просторових задач для біматеріальних п’єзоелектричних тіл з міжфазними тріщинами під дією електричного та механічного навантаження, зокрема розроблено новий спосіб моделювання заповнювача тріщини між двома п’єзоелектричними матеріалами. З використанням аналітичного підходу та методу скінченних елементів проведено аналіз електроізольованої тріщини між двома п’єзоелектричними матеріалами у плоскому та просторовому випадках. Запропоновано та реалізовано методику дослідження міжфазної тріщини в п’єзоелектричному композиті скінченних розмірів при різних видах електричних граничних умов на її берегах, яка включає знаходження швидкості вивільнення енергії; детально проаналізовано вплив електричного поля на електропровідну тріщину. З використанням аналітичного розв’язку для тріщини зі скінченною електричною проникністю між двома п’єзоелектричними матеріалами проведено чисельний аналіз цієї моделі тріщини у плоскому і просторовому випадках для тіла скінченних розмірів; у просторовому випадку для різних поперечних перерізів, ортогональних фронтам тріщини, знайдені величини електричного потоку та інші електромеханічні характеристики. Запропоновано новий підхід до аналізу міжфазної тріщини зі скінченною електричною проникністю без урахування спрощуючих моделей взаємодії її берегів. Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що розроблена ефективна скінченно-елементна методика розв’язування плоских та тривимірних задач для п’єзоелектричних біматеріальних тіл з міжфазними тріщинами при скінченній електричній проникності їх заповнювача, яка може використовуватись в інженерній практиці підприємств, пов’язаних з проєктуванням та виготовленням електронних виробів, що включають п’єзоелектричну складову.

Читати повністю

Публікації

1. Левченко М. С., Гергель І. Ю., Лобода В. В. Про особливості деформування тріщини між двома п’єзоелектричними матеріалами //Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій: зб. наук. праць. – Дніпро: Ліра, 2021. – Вип. 33. – С. 86–97. DOI: 10.15421/4221008 (Фахове видання категорії Б)

2. Левченко М., Лобода В. Аналіз тріщини зі скінченою електричною проникністю між двома п’єзоелектричними матеріалами // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». 50 Серія: Динаміка і міцність машин. № 1. 2023, с. 45-50, DOI: 10.20998/2078-9130.2023.1.275582. (Фахове видання категорії Б)

3. Левченко, М. С., Лапуста, Ю.М., Лобода, В.В. Про спосіб моделювання заповнювача тріщини між двома п’єзоелектричними матеріалами // Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій, 2(37), с.94-104. https://doi.org/10.15421/4223219(Фахове видання категорії Б)

4. Adlucky V. J., Levchenko M. S., Loboda V. V. Finite-element analysis of the parameters of fracture in a piezoelectric bimaterial with interface crack for various types of boundary conditions on its faces // J. Math. Sci. – 2024. – 279, No. 2. – P. 181–196. – https://doi.org/10.1007/s10958-024-07004-4 (Scopus, Q3)

5. Levchenko M., Lapusta Y., Loboda V. 3-D analysis of a crack with finite electrical permeability between two piezoelectric materials. Procedia Structural Integrity 59 (2024) 724–730. 10.1016/j.prostr.2024.04.103 (Scopus, Q2)

6. Левченко М.С., Лобода В.В. Тріщина між двома п’єзоелектричними матеріалами під дією механічного навантаження та електричного поля. // Математичні проблеми технічної механіки-2018. Матеріали міжнародної наукової конференції. – Київ, Черкаси, Кам’янське. – 2018. – С. 60.

7. Левченко М.С., Лобода В.В. Чисельно-аналітичний аналіз тріщини між двома п’єзоелектричними матеріалами. // Математичні проблеми технічної механіки-2021. Матеріали міжнародної наукової конференції. – Київ, Черкаси, Кам’янське.. -2021.- С. 42. https://www.dstu.dp.ua/uni/downloads/maket_zbirnik_mater_conf_mptm2021.pdf

8. Адлуцький В., Левченко М., Лобода В. Визначення параметрів руйнування п’єзоелектричного біматеріалу при наявності інтерфейсної тріщини з використанням МСЕ. // Сучасні проблеми механіки та математики – 2023. Матеріали міжнародної наукової конференції. Львів. – 2023 - с.185. http://iapmm.lviv.ua/mpmm2023/materials/me03_26.pdf

Читати повністю

Схожі дисертації

0824U002819

Ванкевич Петро Петрович

Моделювання поширення світлових променів через елементи волоконно-дифракційних сенсорів

0824U002614

Буцій Роман Андрійович

Моделювання та методи ефективного опрацювання циклічних сигналів в нейроінтерфейсних та кардіодіагностичних системах

0824U002586

Гомозкова Ірина Олександрівна

Моделі і методи дослідження алгоритмів орієнтації для високодинамічних об'єктів

0824U002290

Караваєв Костянтин Дмитрович

Методи і алгоритми розв’язання класичних та узагальнених задач упорядкування вершин орграфів

0824U002255

Гусак Віталій Олександрович

Шляхи підвищення ефективності чисельно-аналітичних методів розв’язку граничних задач для неканонічних областей