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Ⅲ型压电裂纹尖端的电场梯度效应分析

Ⅲ型压电裂纹尖端的电场梯度效应分析

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：曾云胡元太 YANG Jia-shi 华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 Department of Engineering Mechanics University of Nebraska Lincoln NE 68588-0526 USA

本文用含有电场梯度效应的电弹性体理论分析了压电体中的Ⅲ裂纹问题.利用Fourier积分变换方法,将相应的复合边值问题转化为对偶积分方程组.求解这些方程组,得到了裂尖处的力电场和场强因子.再通过与没有考虑电场梯度效应的经典理论中的... 详细信息

本文用含有电场梯度效应的电弹性体理论分析了压电体中的Ⅲ裂纹问题.利用Fourier积分变换方法,将相应的复合边值问题转化为对偶积分方程组.求解这些方程组,得到了裂尖处的力电场和场强因子.再通过与没有考虑电场梯度效应的经典理论中的结果相比较,发现电场梯度效应对非常靠近裂纹尖端的一小段区域内有强烈的影响,并随着远离裂纹尖端这种影响迅速衰减.

关键词： Ⅲ型压电裂纹电场梯度强度因子压电体

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关于压电介质中表面波波速的计算

关于压电介质中表面波波速的计算

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：国凤林上海交通大学工程力学系上海200240

表面波波速是声表面波器件的一个重要参数.众所周知,一般各向异性弹性体中表面波一定存在且唯一,但压电材料的情况要复杂的多,在一些情况下压电介质中表面波不一定存在或唯一.本文比较了计算表面波波速的传统方法、Ting的显式方程方法... 详细信息

表面波波速是声表面波器件的一个重要参数.众所周知,一般各向异性弹性体中表面波一定存在且唯一,但压电材料的情况要复杂的多,在一些情况下压电介质中表面波不一定存在或唯一.本文比较了计算表面波波速的传统方法、Ting的显式方程方法以及基于极化向量的方法,发现Ting的方法不能得到正确的结果,基于极化向量的方法虽然能得到正确的结果,但伴随许多增根.虽然这些方法在理论上来说,可以得到表面波波速的显式方程,但得到的方程过于复杂,伴随着非常多的增根,从而极大地影响了求解精度.

关键词：表面波波速压电介质显式方程极化向量

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机敏混凝土压敏性及动态ERT技术在地面监视中的应用

机敏混凝土压敏性及动态ERT技术在地面监视中的应用

引用

全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：徐东亮李卓球宋显辉吕泳武汉理工大学武汉430070

电阻率层析成像(ERT,ElectricalResistanceTomography)是近20年发展起来的一种无损检测技术,具有非侵入、在线、无放射性、结构简单、成本低、安全灵活、响应速度快等优点.本文利用机敏混凝土的导电性和压敏性,对机敏混凝土地面结构进... 详细信息

电阻率层析成像(ERT,ElectricalResistanceTomography)是近20年发展起来的一种无损检测技术,具有非侵入、在线、无放射性、结构简单、成本低、安全灵活、响应速度快等优点.本文利用机敏混凝土的导电性和压敏性,对机敏混凝土地面结构进行动态ERT成像,实现一种地面监视方法.

关键词： ERT 机敏混凝土压敏性地面监视无损检测

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金属与压电结合材料特征问题研究

金属与压电结合材料特征问题研究

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：陈梦成华东交通大学土木建筑学院南昌330013

本文对平面载荷作用下金属与压电材料中结合界面瑞部附近电弹性场奇异性问题进行了讨论.首先以应力平衡方程、Maxwell方程和和边界条件为基础,导出一种求解金属与压电结合材料特征问题的弱式方程,并为其建立了相应的有限元数值分析模型... 详细信息

本文对平面载荷作用下金属与压电材料中结合界面瑞部附近电弹性场奇异性问题进行了讨论.首先以应力平衡方程、Maxwell方程和和边界条件为基础,导出一种求解金属与压电结合材料特征问题的弱式方程,并为其建立了相应的有限元数值分析模型.然后,利用该有限元模型分析了金属与压电结合材料切口角度和压电材料极化轴方向对结合界面端部附近电弹性场奇异性的影响.通过和特定情况下的现有解相比,证实了本文数值方法的有效性,而且精度很高.

关键词：电弹性场奇异性压电材料特征方程界面端部有限元模型

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压电层合结构中电势分布建模研究

压电层合结构中电势分布建模研究

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：王锋唐国金李道奎国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

本文研究了压电层合结构中压电层内电势分布的建模问题.首先简要分析了几种现有模型的优缺点,然后根据压电层沿厚度方向电势、电场分布与梁沿轴向的挠度、转角分布的类比关系,对梁单元的形函数进行改造,提出了一种新的电势分布模型,该... 详细信息

本文研究了压电层合结构中压电层内电势分布的建模问题.首先简要分析了几种现有模型的优缺点,然后根据压电层沿厚度方向电势、电场分布与梁沿轴向的挠度、转角分布的类比关系,对梁单元的形函数进行改造,提出了一种新的电势分布模型,该模型不仅可以更精确地描述复杂应力状态下压电层中的电势分布,而且可以方便地处理电学边界条件,最后,将板的高阶剪切理论与本文的电势分布模型结合,建立了含内埋压电片层合板的有限元方程,对一个双压电层合悬臂板进行了计算分析,验证了本文所提模型的有效性.

关键词：压电结构电势分布模型层合板

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基于多条耦合器的双声路小波变换器件及其性能

基于多条耦合器的双声路小波变换器件及其性能

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：朱长纯文常保卢文科刘清洪刘君华西安交通大学电子与信息工程学院真空微电子研究所西安710049

本文将具有声表面波全转移功能的多条耦合器用于小波变换器件实现中,提出了一种基于多条耦合器的双声路新型声表面波式小波变换器件结构.这种器件在性能方面具有以下特点:一、可以将小波加权叉指换能器激发的声表面波和体声波分离在两... 详细信息

本文将具有声表面波全转移功能的多条耦合器用于小波变换器件实现中,提出了一种基于多条耦合器的双声路新型声表面波式小波变换器件结构.这种器件在性能方面具有以下特点:一、可以将小波加权叉指换能器激发的声表面波和体声波分离在两条不同的传播路径上,对影响小波变换器件响应特性的体声波进行分离、消除.二、利用双声路输出结构,不仅实现了对三次渡越信号的抑制,而且降低器件的接收损耗.三、该器件结构对输出换能器产生的声电再生效应有一定的抑制作用.

关键词：耦合器双声路声表面波小波变换

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1-3型压电纤维复合材料力电宏观参数的数值分析

1-3型压电纤维复合材料力电宏观参数的数值分析

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：赵寿根程伟北京航空航天大学固体力学研究所北京100083

本文采用有限元数值方法分析了1-3压电纤维复合材料的代表性胞体单元,得到了它在不同边界条件下对应的应力场,应变场和电场,由此出发推导出1-3压电纤维复合材料的等效宏观力学和电学性能参数.算例分析结果和理论分析结果及文献结果比较... 详细信息

本文采用有限元数值方法分析了1-3压电纤维复合材料的代表性胞体单元,得到了它在不同边界条件下对应的应力场,应变场和电场,由此出发推导出1-3压电纤维复合材料的等效宏观力学和电学性能参数.算例分析结果和理论分析结果及文献结果比较可以得出1-3压电纤维复合材料的代表性胞体数值分析方法可靠,精度良好,为1-3压电纤维复合材料的力学性能和电学性能参数研究提供了可行的另一种途径.

关键词： 1-3型压电纤维复合材料细观力学模型力学性能参数电学性能参数

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各向同性晶体栅阵反射系数的二维理论分析

各向同性晶体栅阵反射系数的二维理论分析

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：徐方迁王骥宁波大学工学院力学与材料科学系浙江宁波315211

声表面波器件是一个有限弹性体而不是半无限体,依据王骥提出的有限弹性体中的声表面波传输理论,分析声表面波器件周期栅阵对声表面的反射,假定晶体是各向同性的,结合声表面波在周期栅中传播特性的变分原理,用有限弹性体中二维理论的振... 详细信息

声表面波器件是一个有限弹性体而不是半无限体,依据王骥提出的有限弹性体中的声表面波传输理论,分析声表面波器件周期栅阵对声表面的反射,假定晶体是各向同性的,结合声表面波在周期栅中传播特性的变分原理,用有限弹性体中二维理论的振动位移推导力学负载效应引起的反射系数,求解短路栅阵质量负载的反射系数.通过数值计算得到了玻璃基片不同长度下铝指条的反射系数.发现当基片长度与声波波长之比是奇数倍时,反射系数为正,但绝对值较小;当基片长度与声波波长之比是偶数倍时,反射系数为负,但绝对值较大.这说明要得到较大的反射系数,基片长度应当是声波波长的偶数倍.

关键词：声表面波反射系数栅阵变分原理

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微机电系统双压电薄膜压力传感器

微机电系统双压电薄膜压力传感器

引用

全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：孙博华张睿中国暨南大学国际学院和理工学院510632 南非开普敦开普半岛技术大学智能结构与微机电系统实验室

使用压电薄膜(PZT)制造微机电系统传感器具有结构简单、灵敏度较高的特点,所以其研究受到了很大的关注.本文研究了一种在硅基上铺设单层压电薄膜的梁式压力传感器.在这个模型中考虑了薄膜的几何尺寸和弹性性能,对该结构用有限元进行了... 详细信息

使用压电薄膜(PZT)制造微机电系统传感器具有结构简单、灵敏度较高的特点,所以其研究受到了很大的关注.本文研究了一种在硅基上铺设单层压电薄膜的梁式压力传感器.在这个模型中考虑了薄膜的几何尺寸和弹性性能,对该结构用有限元进行了模态分析,然后又推倒出压力传感器解析方程.这个方程给出了电荷和压力之间的定量关系,在此基础上,还给出了灵敏度的计算研究表明这种简单结构便于制造,可靠性强,可以承受比较大的压力P.

关键词：压电压力传感器微机电系统灵敏度压电薄膜梁式压力传感器

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颗粒分散型压电纳米复合材料研究

颗粒分散型压电纳米复合材料研究

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全国第一届压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：严继康甘国友杜景红孙加林昆明理工大学材料与冶金工程学院云南昆明650093 昆明贵金属研究所云南昆明650221

本文采用溶胶-凝胶法制备了纳米PZT压电粉体.将纳米PZT粉分散于环氧树脂中得到性能较好的颗粒分散型0-3压电复合材料.讨论了超声分散和PZT粉含量对0-3型压电复合材料的微观结构和电学性能的影响.实验结果表明:采用超声分散方法将PZT纳... 详细信息

本文采用溶胶-凝胶法制备了纳米PZT压电粉体.将纳米PZT粉分散于环氧树脂中得到性能较好的颗粒分散型0-3压电复合材料.讨论了超声分散和PZT粉含量对0-3型压电复合材料的微观结构和电学性能的影响.实验结果表明:采用超声分散方法将PZT纳米分散于环氧树脂中,能得到结构致密而均匀的0-3压电复合材料.随着PZT含量的增加,复合材料的介电常数ε增加,压电常数d33、d3l、dh、gh和优值dhgh增加.超声分散对复合材料性能有明显的影响,总体上超声分散的复合材料性能要优于未经超声分散复合材料的性能.

关键词：纳米PZT压电粉体环氧树脂 0-3型压电复合材料溶胶-凝胶法

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