ИНТЕГРИРОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ЭЛЕКТРОУПРУГИХ ВОЛН РЕЛЕЕВСКОГО ТИПА В ПОЛУПРОСТРАНСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНОЙ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ С ДВОЙНОЙ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ
DOI:
https://doi.org/10.24412/0136-4545-2023-3-36-43Ключевые слова:
линейно-поляризованная функционально-градиентная пьезокерамика, полубесконечное тело, двойная экспоненциальная физико-механическая неоднородность, локализованные электроупругие волны релевского типа, базисные решения волновых уравнений, итерационный алгоритм, векторные экспоненциальные рядыПоддерживающие организации
Аннотация
Представлен численно-аналитический итерационный алгоритм получения базисных частных решений для системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающей распространение стационарных локализованных продольно-сдвиговых электроупругих волн в полубесконечном функционально-градиентном пьезокерамическом теле класса 6mm с двойным экспоненциальным законом изменения физико-механических параметров вдоль ортогонального граничной плоскости направления линейной поляризации. Используемый вариант описания неоднородности отвечает существованию приповерхностной области выраженных изменений физико-механических характеристик пьезоактивного материала и их выход на постоянные асимптотические значения в глубине полупространства. Формой представления полученных базисных решений являются сходящиеся по норме векторные экспоненциальные ряды, члены которых последовательно определяются из векторно-матричных рекуррентных соотношений.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Takali F. Surface Acoustic Wave Energy in Piezoelectric Material / F. Takali, A. Njeh, M.H. Ben Ghozlen // Physics Procedia. – 2009. – Vol. 2, Issue. 3. – P. 1369–1375. – https://doi.org/10.1016/j.phpro.2009.11.104
2. Tanaka S. Piezoelectric acoustic wave devices based on heterogeneous integration technology / S. Tanaka // Proceedings 2014 IEEE International Frequency Control Symposium (FCS) (Taipei, Taiwan). – 2014. – P. 1–4. – doi: 10.1109/FCS.2014.6859994.
3. Chen S. Study on the electromechanical coupling coefficient of Rayleigh-type surface acoustic waves in semi-infinite piezoelectrics/non-piezoelectrics superlattices / S. Chen, Y. Zhang, S. Lin, Z. Fu // Ultrasonics. 2014 Feb; 54(2):604-8. doi: 10.1016/j.ultras.2013.08.013. Epub 2013
Aug 30. PMID: 24035609.
4. Желнорович В.А. Поверхностные волны Релея и Блюстейна-Гуляева в упругих пьезоэлектриках при наличии релаксации диэлектрической поляризации // ПММ. – 2015. – Т. 79, Вып. 2. – С. 273–285.
5. Washim R.A. Piezoelectric MEMS based acoustic sensors: A review / Reza Ali Washim, Prasad Mahanth // Sensors and Actuators A: Physical. – 2020. – Vol. 301, 111756. – https://doi.org/10.1016/j.sna.2019.111756
6. Setter N. Piezoelectric material and devices / N. Setter. – Lausanne, Switzerland: Swiss Federal Institute of Technology, 2002. – 518 p.
7. Hudai K. Porous PZT ceramics for receiving transducers / Kara Hudai, Ramesh Rajamami, Ron Stevens, Cris R. Bowen // IEEE Trans. UFFC. – 2003. – V. – 50. – N 3. – P. 280–296.
8. Saito Y. Lead-free piezoсeramies / Y. Saito, H. Takao, T. Tani, T. Nonoyama, K. Takatori, T. Homma, T. Nagaya, M. Nakamura // Nature. – 2004. – V. 432. – P. 84–87.
9. Heywang W. Piezoelectricity, evolution and future of a technology / W. Heywang, K. Lubitz, W. Wersing. – Berlin: Springer, 2008. – 581 p.
10. Рыбянец А.Н. Свойства керамических пьезокомпозитов ЦТС/ЦТС / А.Н. Рыбянец // Известия РАН. Серия физическая. – 2010. – Т. 74. – № 8. – С. 1150–1153.
11. Lugovaya M.A. Complex material properties of porous piezoelectric ceramics / M.A. Lugovaya, A.A. Naumenko, AN. Rybyanets, S.A. Shcherbinin // Ferroelectrics. – 2015. – V. 484, Issue. 1. – P. 87–94.
12. Рыбянец А.Н. Упругие диэлектрические и пьезоэлектрические свойства керамоматричных композитов ЦТС/a-AOs / А.Н. Рыбянец, Г.М. Константинов, А.А. Науменко, Н.А. Швецова, Д.И. Макарьев, М.А. Луговая // ФТТ. – 2015. – Т. 57., Вып. 3. – C. 515518.
13. Болнокин В.Е. Анализ модели распространения сдвиговых упругих волн в полубесконечном трансверсально-изотропном функционально-градиентном геомассиве / В.Е. Болнокин, А.А. Глухов, В.И. Сторожев // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2022. – №3 (80). – С. 14–19. – doi: 10.24412/0136-4545-2022-3-14-19. – EDN: BOBAVC.
14. Глухов А.А. Интегрирование системы уравнений распространения произвольно ориентированных трехпарциальных поверхностных волн в функционально-градиентном ортотропном полупространстве / А.А. Глухов, В.И. Сторожев, В.А. Шалдырван // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2022. – №4 (81). – С. 15–22. – doi: 10.24412/0136-4545-2022-4-15-22. – EDN: JBHEKR.
15. Глухов А.А. Анализ модели распространения поверхностных релеевских волн в функционально-градиентном ортотропном полупространстве с приграничной локализованной зоной неоднородности / А.А. Глухов, В.И. Сторожев // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2023. – №2 (83). – С. 26–38. – doi: 10.24412/0136-4545-2023-2-26-38. – EDN: ETYFCH.
16. Карасев Д.С. Интегрирование уравнений распространения локализованных сдвиговых электроупругих волн в функционально-градиентной пьезокерамике с двойной экспоненциальной неоднородностью / Д.С. Карасев, В.И. Сторожев, В.А. Шалдырван // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2023. – №2 (83). – С. 48–55. – doi: 10.24412/0136-4545-2023-2-48-55.– EDN: SPYOBC.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Журнал теоретической и прикладной механики» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
