压电与铁电体的断裂力学

　　Chapter 1 Introduction1.1 Background of the research on fracture mechanics of piezoelectric/ferroelectric materials1.2 Development course and trend1.3 Framework of the book and content arrangementsReferencesChapter 2 Physical and Material Properties of Dielectrics2.1 Basic concepts of piezoelectric/ferroelectric materials2.2 Crystal structure of dielectric2.3 Properties of electric polarization and piezoelectricity2.3.1 Microscopic mechanism of polarization2.3.2 Physical description of electric polarization2.3.3 Dielectric constant tensor of crystal and its symmetry2.4 Domain switch of ferroelectri2.4.1 Electric domain and domain structure2.4.2 Switching of electric domain and principles for domain switchReferencesChapter 3 Fracture of Piezoelectric/Ferroelectric Materials Experiments and Results3.1 Experimental approaches and techniques under an electromechanical coupling field3.1.1 High-voltage power supply3.1.2 High voltage insulation3.1.3 Moireinterferometry3.1.4 Digital speckle correlation method3.1.5 Method of polarized microscope3.1.6 Experimental facilities3.2 Anisotropy of fracture toughness3.3 Electric field effect on fracture toughness3.4 Fracture behavior of ferroelectric nanocomposites3.5 Measurement of strain field near electrode in double-layer structure of piezoelectric ceramics3.6 Observation of crack types near electrode tip3.7 Experimentalresults and analysis related to ferroelectric single crystal out-of-plane polarized3.7.1 Restorable domain switch at crack tip driven by low electric field3.7.2 Cyclic domain switch driven by cyclic electric field3.7.3 Electric crack propagation and evolution of crack tip electric domain3.8 Experimentalresults and analysis concerning in-plane polarized ferroelectric single crytal3.8.1 Response of specimen under a positive electric field3.8.2 Crack tip domain switch under low negative electric field3.8.3 Domain switching zone near crack tip under negative field3.8.4 Evolution of electric domain near crack tip under alternating electric fieldReferencesChapter 4 Basic Equations of Piezoelectric Materials4.1 Basic equations4.1.1 Piezoelectric equations4.1.2 Gradient equations and balance equations4.2 Constraint relations between various electro elastic constants4.3 Electro elastic constants of piezoelectric materials4.3.1 Coordinate transformation between vector and tensor of the second order4.3.2 Coordinate transformation of electro elastic constants4.3.3 Electroelastic constant matrixes of piezoelectric crystals vested in 20 kinds of point groups4.4 Governing differential equations and boundary conditions of electromechanical coupling problems4.4.1 Governing differential equations of electromechanical coupling problems4.4.2 Boundary conditions of electromechanical couplingReferencesChapter 5 General Solutions to Electromechanical Coupling Problems of Piezoelectric Materials5.1 Extended Stroh formalism for piezoelectricity5.1.1 Extended Stroh formalism5.1.2 Mathematical properties and important relations of Stroh formalism5.2 Lekhniskii formalism for piezoele5.3 General solutions to two-dimensional problems of transversely isotropic piezoelectric materials……Chapter 6 Fracture Mechanics of Homogeneous Piezoelectric MaterialsChapter 7 Interface Fracture Mechanics of Piezoelectric MaterialsChapter 8 Dynamic Fracture Mechanics of Piezoelectric MaterialsChapter 9 Nonlinear Fracture Mechanics of Ferroelectric MaterialsChapter 10 Fracture CriteriaChapter 11 Electro-elastic Concentrations Induced by Electrodes in Piezoelectric MaterialsChapter 12 Electric-Induced Fatigue FractureChapter 13 NumericaIMethod for Analyzing Fracture of Piezoelectric and Ferroelectric MaterialsAppendix The Material Constants of Piezoelectric Ceramics

　　Dr.Daining Fang，is a professof at eh school of Aerospace，Tsinghua University，China.　　　　Dr.Jinxi Liu，is a professof at the Department of Engineering Mechanics，Shijiazhuang Railway Institute，China.

　　《压电与铁电体的断裂力学》是关于压电／铁电材料断裂力学的专著，从理论分析、数值计算和实验观察三个方面比较全面、系统地阐述了压电／铁电材料的电致断裂问题，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。本书的主要特色是：从晶体学的角度简要介绍了压电／铁电材料的基本特征；详细描述了压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结果；给出了主题词和作者索引；用简洁的语言解释了复杂的电致断裂问题。本书可帮助固体力学、材料科学、应用物理和机械工程领域的读者很容易地抓住问题的物理本质并把握压电／铁电材料断裂力学的研究现状。