摘要：多铁材料由于其同时具有铁电、铁磁、铁弹中两种或两种以上的性质，被广泛应用于传感器、致动器和存储器等智能器件，同时也吸引了大量学者研究这些器件的接触失效和电磁输出问题。本文发展了一种求解多铁材料在电磁场作用下的三维摩擦接触问题半解析模型以研究多铁材料在多物理场环境中的摩擦接触和输出响应问题。首先，推导了多铁材料在力-电-磁多重载荷作用下的频率响应函数，并转化为影响系数。然后，利用共轭梯度法求解多铁半空间的接触问题得到接触压力。进一步，根据接触压力利用离散卷积-快速傅里叶变换方法得到电磁势和应力分布。利用该模型探索了不同电磁场边界条件对多铁材料接触性能和电磁势输出的影响。研究发现，外加电场可以显著改变接触区域和接触压力幅值，而外加磁场对接触状态影响甚微。此外，通过改变外电场可以较容易调控磁势输出，而改变外磁场却对电势输出影响很小。本文研究结果揭示了多铁材料接触状态和电磁势输出随外加电磁场变化的规律，可以为相关智能器件的设计提供理论依据。
 

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