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压电板中电弹性导波的色散:谱方法与激光超声实验

应用物理 2025-06-18 v1 计算物理

摘要

电弹性波在压电介质中被广泛应用于传感和滤波领域。尽管已有大量研究,计算导波色散仍然具有挑战性。本文提出基于谱方法的半解析方法,以高效且可靠地计算色散曲线。我们系统地评估了电边界条件对128° Y切LiNbO3晶片的影响,考察了开-开、开-短路和短路-短路表面配置。通过激光超声实验获得的各边界条件下的多模态色散图与计算预测表现出良好的一致性。我们将谱配点法的直接实现发布为"GEW piezo plate"(https://doi.org/10.5281/zenodo.14205789),同时将谱元法集成到"GEWtool"(http://doi.org/10.5281/zenodo.10114243)中。我们的目标是使先进的半解析技术更容易被依赖色散分析的物理学家和工程师获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.07389,
  title  = {Electroelastic guided wave dispersion in piezoelectric plates: spectral methods and laser-ultrasound experiments},
  author = {Daniel A. Kiefer and Georg Watzl and Katharina Burgholzer and Martin Ryzy and Clemens Grünsteidl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07389},
  year   = {2025}
}

备注

Code "GEW piezo plate". DOI http://doi.org/10.5281/zenodo.10114243 . Code "GEWtool". DOI http://doi.org/10.5281/zenodo.10114243