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Erschienen in: Journal of Materials Science 17/2012

01.09.2012

Electrothermal stress in conducting particulate composites

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 17/2012

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Abstract

Electrothermal–mechanical interaction plays an important role in controlling the performance of electromechanical structures and field-assisted processes. The understanding of electrothermal–mechanical behavior of a material requires the analyses of Joule heating and thermomechanical deformation. In this study, we analyze the current-induced thermal stress in a conducting composite consisting of conducting spherical inclusions at dilute concentration. Assuming that there is no interaction among conducting inclusions, we obtain closed-form solutions of local temperature and thermal stress. The thermal stress created by Joule heating is proportional to the square of electric current density (electric field intensity) and the von-Mises stress reaches the maximum value at the interface between the spherical inclusion and the matrix. Large electric current will likely cause local delamination along the interface.

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Metadaten
Titel
Electrothermal stress in conducting particulate composites
Publikationsdatum
01.09.2012
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 17/2012
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6541-9

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