×

纳米层状周期性压电复合材料中导弹性波的传播。 (英语) Zbl 1406.74231号

综述:本文研究了纳米层状周期性压电复合材料中的导弹性波传播。推导了基于非局部压电连续介质理论的波动方程,并考虑了对称波模式。根据相邻两个子层界面上机械场和电场量的连续条件,我们得到了色散关系,以分析导弹性波的行为和纳米尺度尺寸效应的影响。当考虑纳米尺寸效应时,会出现截止频率。计算并讨论了机械位移和电势的变化。详细分析了纳米尺寸效应和体积分数对模式转换的影响。发现在截止频率下,包括模式转换区在内的所有色散曲线都被压缩。随着内外特征长度之比的增大,截止频率减小,而模式转换的频率和波数减小。本研究有助于我们通过调节纳米层状周期性压电复合材料的内外特征长度和体积分数来控制截止频率和模式转换。相应的结果可以为纳米波器件的应用提供理论依据,以控制波模转换和截止频率。

MSC公司:

2015年1月74日 固体力学中的电磁效应
74J10型 固体力学中的体波
74M25型 固体微观力学
74E30型 复合材料和混合物特性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bleustein,J.L.,无限压电板中波传播的一些简单模式,J.Acoust。《美国社会杂志》,第45期,第614-620页,(1969年)
[2] Camley,R.E。;Djafari Rouhani,B。;多布津斯基。;Maradudin,A.A.,《周期性层状无限和半无限介质中的横向弹性波》,Phys。B版,277318-7329,(1983年)
[3] Chen,A.L。;Wang,Y.S.,纳米声子晶体能带结构的尺寸效应,物理学。E、 44317-321(2011)
[4] Chen,A.L。;Wang,Y.S。;Ke,L.L。;Guo,Y.F。;Wang,Z.D.,纳米尺度周期性层状结构中的波传播,J.Compute。西奥。纳米,10,2427-2437,(2013)
[5] Chen,A.L。;Yan,D.J。;Wang,Y.S。;Zhang,Ch,纳米周期性层状压电结构中的反平面横波传播,超声,65,154-164,(2016)
[6] 贾法里·鲁哈尼,B。;Dobrzynski,L。;哈杜因·杜帕尔克(Hardouin-Duparc,O.)。;Camley,R.E。;Maradudin,A.A.,无限和半无限超晶格中的矢状弹性波,物理学。B版,第28页,1711-1720页,(1983年)
[7] Eringen,A.C.,《关于非局部弹性微分方程以及螺位错和表面波的解》,J.Appl。物理。,54, 4703-4710, (1983)
[8] Eringen,A.C.,基于分布的非局部连续介质力学,国际工程科学杂志。,44, 141-147, (2006) ·Zbl 1213.74027号
[9] Esaki,L。;Tsu,R.,半导体中的超晶格和负微分电导。IBM,J.Res.Dev.,14,61-65,(1970)
[10] 吉布斯,J.W.,J.willard Gibbs的科学论文,(1906),朗曼斯绿色伦敦
[11] Gurtin,M.E。;魏斯米勒,A.I.,弹性材料表面的连续理论,Arch。定额。机械。安,57,291-323,(1975)·Zbl 0326.73001号
[12] Jandaghian,A.A。;Rahmani,O.,《基于非局部弹性理论的功能梯度压电纳米板的振动分析:解析解》,超晶格。Microst,100,57-75,(2016)
[13] Jin,J.等人。;王,Q。;Quek,S.T.,兰姆波在压电层覆盖的金属半无限介质中的传播,国际固体杂志。结构。,39, 257-2556, (2002) ·Zbl 1024.74030号
[14] Ke,L.L。;Wang,Y.S。;Wang,Z.D.,基于非局部理论的压电纳米梁的非线性振动,合成。结构。,94, 2038-2047, (2012)
[15] Ke,L.L。;刘,C。;Wang,Y.S.,各种边界条件下非局部压电纳米板的自由振动,Phys。E、 6693-106(2015)
[16] 李,F.M。;王义忠。;方,B。;Wang,Y.S.,随机无序层状压电声子晶体中二维平面内弹性波的传播和局部化,国际固体杂志。结构。,44, 7444-7456, (2007) ·Zbl 1166.74374号
[17] 刘,H。;Yang,J.L.,双层纳米板中的兰姆波,J.Appl。物理。,111, 113525, (2012)
[18] Nougaoui,A。;Djafari-Rouhani,B.,周期性层状无限和半无限各向异性介质中的弹性波,表面科学。,185, 125-153, (1987)
[19] Pang,Y。;Gao,J.S。;Liu,J.X.,磁电周期性层状板中的SH波传播,超声,54,1341-1349,(2014)
[20] Pang,Y。;刘建新。;Wang,Y.S。;Fang,D.N.,压电/压磁层状周期复合材料中的波传播,机械学报。Solida罪恶。,21, 483-490, (2008)
[21] Ramprasad,R。;Shi,N.,声子晶体异质结构的可伸缩性,应用。物理学。莱特。,87, 111101, (2005)
[22] Shui,Y。;薛强,2-2压电复合换能器的动态特性,IEEE Trans。超声波。铁电极。频率控制。,4411110-1119(1997)
[23] Tiersten,H.F.,无限压电板中的波传播,J.Acoust。《美国社会杂志》,35,2,234-239,(1963)
[24] 张庆明。;Geng,X.,具有2-2连接性的压电陶瓷聚合物复合材料的动态建模,J.Appl。物理。,76, 10, 6014-6016, (1994)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。