非理想界面立方压电晶体层状结构中表面波传播特性研究

发布时间：2021-11-18 14:48

　　压电材料因具有压电效应因而能实现电能和机械能之间的相互转换,被广泛用于制作谐振器、传感器、换能器、滤波器以及其他电子器件。声波和微波压电器件常具有层状构型,而弹性波理论是实现其预期功能的重要理论基础。然而,在实际应用中,由于受到组分材料性能失配、微裂纹、孔洞、脱胶、粘接剂老化等因素的影响,层状结构的界面通常会存在一些缺陷,而这些缺陷会对压电器件的性能产生重要的影响,因此,对非理想界面下压电层状结构中弹性波传播行为的研究具有重要的理论意义和应用价值。立方晶系压电体是一类重要的压电材料,其宏观对称性和材料常数矩阵与压电半导体具有相同的形式,研究立方晶体的波动特性可为压电半导体声波放大和电荷传输器件的设计优化提供借鉴,因而受到了研究者的广泛关注。研究由立方压电晶体层与弹性基底构成的层状半空间结构中Love波的传播特性,压电层与弹性基底的界面为非理想连接。采用弹簧模型表征界面的机械非理想和电学非理想,考虑压电晶体不同的切割角度,得到了电学开路和电学短路条件下Love波的频散关系。结果表明:立方压电晶体各切割角度的剪切体波波速、BG波速和极限波速均关于45^°对称,沿45

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 压电层状结构中表面波的研究现状
        1.2.2 非理想界面压电层状结构中表面波的研究现状
    1.3 本文主要的研究内容
第二章 非理想界面立方压电晶体层状结构中Love波的传播
    2.1 问题的描述与基本方程
    2.2 边界条件
    2.3 问题的一般解和频散方程
    2.4 数值算例与讨论
    2.5 本章小结
第三章 理想界面立方压电晶体层状结构中Rayleigh型表面波的传播
    3.1 问题的描述与基本方程
    3.2 边界条件
    3.3 问题的一般解和频散方程
    3.4 数值算例与讨论
    3.5 本章小结
第四章 非理想界面对压电层状结构Rayleigh型表面波传播特性的影响
    4.1 问题的描述
    4.2 数值算例与讨论
    4.3 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录 A
附录 B 立方压电晶体的BG波速、极限波速和Rayleigh波速
    一、BG波速求解
    二、极限波速求解
    三、Rayleigh波速求解
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]PMN-PT层/弹性基底结构中声表面波特性分析[J]. 孔艳平,刘金喜.  力学学报. 2015(03)
[2]弱界面ZnO-SiO2-Si压电层合结构中的Love波[J]. 彭飞,胡时岳.  应用力学学报. 2009(01)
[3]Elastic Properties of Particulate Composites with Imperfect Interface[J]. 陈军明.  Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science. 2002(02)
[4]复杂界面(界面层)条件下的弹性波传播问题研究综述[J]. 汪越胜,于桂兰,章梓茂,冯仰德.  力学进展. 2000(03)
[5]覆盖层与基底极化方向相反时压电层状半空间中的B-G波[J]. 金峰,王子昆,王铁军.  固体力学学报. 2000(02)



本文编号：3503097