Волны пьезоактивные

Рис. 7.45. Затухание пьезоактивных сдвиговых (S) и продольных (L) волн в иодате лития, Sl ,/. [326] (см. также [327])

Рис. 7.46. Затухание при =20° С пьезоактивных сдвиговых и продольных волн в иодате лития [326]

Задача Лэмба и задача о кинематическом возбуждении являются в определенном смысле предельными случаями по соотношению волновых сопротивлений возбудителя и среды в реально возникающих ситуациях о генерировании волнового поля. Однако получающаяся при этом вилка настолько широка, что целый ряд важных вопросов практического возбуждения волн в упругих телах на основе рассмотрения таких предельных случаев получает лишь качественное решение [201. Например, задача о возбуждении поля пьезоактивным преобразователем, волновое сопротивление которого [c.80]

Вместе с пьезоактивностью в параэлектрике в управляющем поле появляется и электромеханическая связь. Коэффициент связи определяется изменением скорости упругих волн в электриче- ROM поле [c.158]

Как показали исследования [20, 21], в сульфиде кадмия при распространении упругих волн в пьезоактивных направлениях, т. е. продольных волн в направлении оси с или поперечных волн, поляризованных вдоль оси с, упругая нелинейность сильно зависит от концентрации носителей тока последняя, поскольку сульфид кадмия фоточув-ствителен, может изменяться под действием света. Характерная зависимость амплитуды второй гармоники сдвиговой волны от числа электронов (или от освещенности кристалла) показана на рис. 79. Уменьшение нелинейности при концентрациях электронов, больших 3-10" 1/сл , объясняется экранировкой пьезоэлектрического поля объемным зарядом. Освещение частей кристалла показало, что этот эффект объемный [20]. Там же было установлено, что при заданной концентрации электронов нелинейность сульфида кадмия зависит также от приложенного к кристаллу постоянного электрического поля (этот эксперимент про- [c.346]

Наконец, в приведенном выше рассмотрении не учитывалось влияние пьезоэлектрических свойств кристаллов, которое выражается в том, что волна упругой деформации в них может сопровождаться волной электрическою поля, а последнее, в свою очередь, вызывает дополнительные механические напрял<ения, что может повлиять на эффективную жесткость для соответствующей пьезоактивной волны, т. е. на скорость ее распространения. Пьезоэлектрическим эффектом обладают кристаллы, не имеющие центра симметрии, т. е. подавляющее большинство кристаллов [105, 10G]. Поскольку же пьезоэффект влияет иа результаты измерений люду-лей упр гости кристаллов ультразвуковыми методами, то на этом вопросе стой г коротко остановиться в отдельном заключительном параграфе, который можно рассматривать как приложение к последней главе дайной книги. [c.267]

Ермаков С. В., Сеник Н. А. Возбуждение и структура сдвиговых поверхностных волн в упругом полупространстве с пьезоактивным слоем // Изв. АН СССР. МТТ. 1990. № 4. С. 63-71. [c.605]

Партон В. 3., Ермаков С. В., Сеник П. А. Возбуждение сдвиговой поверхностной волны в пьезоактивном слое и управление ее скоростью магнитным полем // Докл. АН СССР. 1989. Т 306. № 6. С. 1320 1324. [c.605]

Будем рассматривать возбуждение поверхностных волн рэлеевского типа. При указанном выборе кристаллического полупространства все характеристики рэлеевской волны в нем не зависят от направления ее распространения в плоскости Z = 0. В экспериментах с dS (описываемых, в частности, и в данной части) используется именно такая плоскость распространения рэлеевских и поперечных волн. Это объясняется тем, что, помимо упрощений, связанных с тождественностью всех направлений в этой плоскости, эти направления для рэлеевских и поперечных волн являются в сильной степени пьезоактивными (это приводит к сильному взаимодействию волн с электронами). [c.181]

Будем считать, что кристалл граничит с вакуумом вдоль плоскости 2 = 0 (рис. 3.11), а рэлеевская волна распространяется но направлению диагонали в этой плоскости (простейшее направление в кристалле, но которому рассматриваемая поверхностная волна является пьезоактивной, т. е. сопровождается квазистатическим пьезо-нолем). В системе координат х, у, ъ (рис. 3.11) у плоской [c.220]

Из уравнений (3.121) —(3.123) и вырал ений (3.124) — (3.126) для напряжений видно, что рассматриваемые волны не пьезоактивны электрические поля и смещения в них не связаны, и мы можем положить ф = 0. Далее из соотношений (3.121) —(3.125) следует, что для рассматриваемых волн как смещения, так и напряжения Туу, Т у, фигурирующие в граничных условиях (Т и Г е выражаются через них), зависят только от двух модулей Сц и Сх2 и заменой Схг = Я, Сц = Я f 2[1 (где Я и fг —параметры Ламе) соотношения (3.121) —(3.125) сводятся к изотропному случаю. [c.250]

Пьезоэффект в волнах второго типа (615 = О, 14 =7 0) это особый вид пьезоэффекта, который, насколько нам известно, применительно к упругим волнам в кристаллах до сих пор не рассматривался. Его воздействие на волну принципиально связано с наличием у кристалла границы. Для объемных волн в таких кристаллах пьезосвойства полностью отсутствуют, поскольку объемные деформации не сопровождаются появлением электрического поля. Однако смещение границы кристалла в поверхностной волне приводит к появлению на ней связанных поверхностных зарядов и соответственно электрического поля, локализованного у поверхности. Волна в принципе становится пьезоактивной, причем для заметной пьезоактивности необходима соизмеримость глубин локализации упругого и электрического полей в волне, а это как раз и имеет место в случае поперечных поверхностных волн на цилиндрической поверхности. Действительно, при/С(Л 1, как следует из (3.140), глубина локализации механических смещений (/С(Л) //С(, а электрического поля К1р 1//С(. Таким образом, в целом ряде кристаллов, где объемные волны непьезоактивны, поперечные поверхностные волны на цилиндрических поверхностях обладают заметной пьезоактивнортью. [c.258]

Рассмотрим теперь подробнее свойства рэлеевских и сдвиговых волн в простейшем варианте. Согласно формулам (1.5.4) и (1.5.5) при распространении в плоскости, перпендикулярной оси симметрии четного порядка, акустоэлектрические волны распадаются на два класса — квазипродольные и квазипоперечные волны, не измененные пьезоэффектом, и пьезоактивную сдвиговую волну. В ограниченном кристалле, поверхность которого содержит ось симметрии, волны первого типа, распространяющиеся перпендикулярно оси, дают рэлеевские волны волны второго типа, поляризованные вдоль оси, приводят к сдвиговым поверхностным волнам. [c.91]

В предыдущем параграфе при рассмотрении несколько абстрактной задачи была подтверждена принципиальная возможность управления звукопрозрачностью решеток из упругих оболочек. Остановимся на вопросе реализации такой возможности. Одним из способов, который может представить практический интерес, является выполнение упругих стенок оболочек полностью (или частично) из пьезоактивного материала. Если такие стенки соответствующим образом нагружать электрическим напряжением с частотой падающей звуковой волны, то стенки начнут прогибаться, что будет эквивалентно воздействию на них некоторого дополнительного внешнего давления [27]. [c.223]

Цель проведенных расчетов заключалась в том, чтобы оценить возможности управления звукопрозрачностью решетки с помощью подводимого к пьезоактивным слоям внешнего напряжения. В принципиальном отношении возможность этого управления уже вытекает из результатов предыдущего параграфа. Сейчас важно получить оценки достижимого уровня расширения полосы эффективной звукоизоляции при умеренных уровнях напряженности электрического поля в активных лементах пластины и указать достаточно просто реализуемые способы управления фазовыми характеристиками подводимого внешнего поля. Это обстоятельство следует отметить особо, обратив внимание на то, что в выражениях (6.10) величина считается комплексной. В связи с этим алгоритм расчета был составлен так, ч обы для каждого значения частоты падающей волны коэффициент прохождения [c.226]

Подставляя (2) и (5.1) в систему уравнений (7.1)-(7.5), можно убедиться, что для волн, распространяющихся в плоскости ху гексагональных пьезокристаллов с плоским вдоль оси г фазовым фронтом, система исходных уравнений (и граничных условий) распадается на две несвязанные системы. Одна из них описывает непьезоактивные волны, поляризованные в плоскости ху, и совпадает с уравнениями для изотропных сред. Вторая система уравнений, описывающая пьезоактивные сдвиговые вол- [c.221]

Выражение для скорости волн Гуляева-Блюстейна несложно найти из уравнения (8). Для слабых пьезоэлектриков (с малым коэффициентом электромеханической связи) скорость этих волн мало отличается от скорости пьезоактивных объемных волн той же поляризации—отличие составляет величину порядка К . Средняя глубина локализации у рассматриваемой волны совпадает с глубиной, на которой амплитуда механических колебаний, создаваемых волной. Спадает в е раз и в длинах волн Л равна [c.223]

В последние годы проводятся работы по использованию поверхностных акустических волн (типа волн Релея) в пьезоактивных средах для измерения взаимного положения двух звеньев с высокой точностью. Система измерения с поверхностными акустическими волнами может быть основана на свойствах контакта двух пьезоэлектрических поверхностей, по одной из которых распространяется поверхностная акустическая волна. Ее электрическое поле индуцирует в другой среде поверхностную волну, которая поступает на приемный преобразователь. При фазовой скорости волны порядка (1- 5)-10 м/с на частоте 1 МГц погрешность измерения положения не превышает 10—50 мкм соответственно, а на частоте 100 МГц — погрешность не более 0,1—0,5 мкм предельная точность метода характеризуется погрешностью около 0,01 мкм. [c.44]

ВОЗБУЖДЕНИЕ И РЕГИСТРАЦИЯ ВОЛН БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЬЕЗОАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...