压电复合材料及层状结构中弹性耦合波问题研究-中国博士学位论文全文数据库

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压电复合材料及层状结构中弹性耦合波问题研究

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【英文题名】	Studies on Coupled Elastic Waves in Piezoelectric Composites and Layered Structures
【作者】	钱征华;
【导师】	王子昆; 金峰;
【学位授予单位】	西安交通大学;
【学科专业名称】	力学
【学位年度】	2007
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	西安交通大学
【网络出版投稿时间】	2011-02-26
【基金】	国家自然科学;
【关键词】	压电复合材料; 2-2型; {1-3}族; 压电层状结构; 弹性耦合波;
【英文关键词】	Piezoelectric composites; 2-2 connectivity; {1-3} connectivity family; Piezoelectric layered structures; Coupled elastic waves;
【中文摘要】	压电复合材料及层状结构在现代科学技术领域有着广泛的应用,随着材料科学和加工技术的发展,它们已成为一种重要的新型材料和结构。本文从换能、传感和表声波等器件的工程实际应用出发,以2-2型、{1-3}族压电复合材料以及压电层状结构为对象,主要进行了以下方面的工作。基于Floquet理论,从弹性力学基本方程出发,通过求解力电耦合场方程分别得到2-2型压电复合材料中垂直和平行层间界面传播波的弥散方程以及机械位移和电势函数解;分析了含初应力2-2型压电复合材料中SH波的传播特性。数值算例结果表明,预应力不仅对单个禁带的宽度有影响而且会影响一定频率范围内禁带的个数,另一方面初应力对最低阶模态的影响主要是在低频区域,而且该影响还随着聚合物体积分数的不同而有所变化,聚合物体积分数越大,初应力对最低阶模态的影响越明显。基于线弹性基本方程和Maxwell方程的相似性,运用Bloch理论和“声子晶体”方法,通过一些合理的假设,将{1-3}族压电复合材料中弹性耦合波的三维传播问题转化为二维问题,对圆形和方形两种横截面的柱体,分别得到了波动的Z模式和XY模式在这两种情况下的通带-禁带分布,并且研究了这些分布随着{1-...
【英文摘要】	Piezoelectric composites and layered structures have been extensively applied in the fields of modern science and technology. With the development of material science and processing technology, they have become important new-type materials and structures. In this dissertation, piezoelectric composites with 2-2 connectivity and {1-3} connectivity family and piezoelectric layered structures are taken into account based on the practical engineering applications of transducers, sensors, surface acoustic wave (S...
【更新日期】	2011-05-20

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