壓電材料作為一種重要的功能材料,在眾多領(lǐng)域都有以壓電材料作為核心材料設(shè)計(jì)的器件的應(yīng)用,而設(shè)計(jì)壓電器件的前提是需要對壓電材料的各項(xiàng)指標(biāo)都有準(zhǔn)確的測量。通過測量樣品的超聲諧振譜可以獲得樣品的諧振頻率,從而反演出材料常數(shù),但這個過程需要對諧振峰進(jìn)行準(zhǔn)確識別。而超聲諧振譜根據(jù)測量的頻率范圍,其諧振峰數(shù)量從幾十個到幾百個不等。如何準(zhǔn)確識別出超聲諧振譜中重要的諧振峰的諧振模式,從而反演出準(zhǔn)確的彈性常數(shù)是本文關(guān)注的主要問題。本文測量并研究了各向同性陶瓷(未極化的PZT8陶瓷)和各向異性壓電單晶的超聲諧振譜,實(shí)現(xiàn)了對超聲諧振譜重要諧振模式的準(zhǔn)確識別,從而實(shí)現(xiàn)對壓電材料參數(shù)的正確反演。通過給定的材料常數(shù),用拉格朗日量的變分法可以計(jì)算材料的諧振頻率。研究了基函數(shù)階數(shù)對計(jì)算精度的影響,同時根據(jù)晶體的對稱性,對諧振模式進(jìn)行了分類,為模式識別奠定基礎(chǔ)。對于未極化的PZT8陶瓷,研究了兩個獨(dú)立的彈性常數(shù)對各個諧振頻率的影響,尋找對彈性常數(shù)變化敏感的諧振模式用以反演計(jì)算。對于[011]c方向極化的PZN-5.5%PT單晶,研究了彈性常數(shù),壓電常數(shù)和介電常數(shù)對各個諧振頻率的影響,尋找對這些材料常數(shù)變化敏感的諧振模式用...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 壓電材料全矩陣參數(shù)測量研究現(xiàn)狀
        1.2.1 IEEE標(biāo)準(zhǔn)測量全矩陣參數(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 脈沖超聲回波-共振法測量全矩陣參數(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 擬合阻抗譜法測量全矩陣參數(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 超聲諧振譜法測量全矩陣參數(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 超聲諧振譜研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 超聲諧振譜法測量全矩陣參數(shù)原理
    2.1 引言
    2.2 彈性理論簡介
    2.3 超聲諧振譜法原理
        2.3.1 拉格朗日量變分法求解諧振頻率
        2.3.2 基函數(shù)選擇
        2.3.3 諧振模式分類
        2.3.4 Levenberg-Marquardt法反演材料常數(shù)
        2.3.5 超聲諧振譜法試驗(yàn)和計(jì)算流程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 各向同性陶瓷彈性常數(shù)反演中的模式識別
    3.1 引言
    3.2 RUS樣品準(zhǔn)備
    3.3 RUS譜數(shù)據(jù)獲取與處理
    3.4 彈性常數(shù)反演
    3.5 模式識別
    3.6 本章小結(jié)
第4章 PZN-PT全矩陣參數(shù)反演中的模式識別
    4.1 引言
    4.2 RUS樣品準(zhǔn)備
    4.3 樣品基本參數(shù)和RUS譜數(shù)據(jù)獲取
        4.3.1 樣品基本參數(shù)
        4.3.2 超聲諧振譜的測量
    4.4 模式識別
    4.5 全矩陣參數(shù)反演
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3839329