软电活性管的静电可调轴对称振动
软凝聚态物质
2020-09-10 v1
摘要
由于其独特的机电耦合特性，软电活性(SEA)谐振器具有主动可调性，极其适合且对设计下一代声学与振动处理器件具有重要实用价值。本文研究了具有不同几何尺寸的 SEA 管的静电可调轴对称振动。我们考虑在由径向电压与轴向预拉伸引起的非均匀偏置场下，不可压缩 SEA 圆柱管的轴对称扭转与纵向振动。随后，我们采用状态空间法——将圆柱坐标下的状态空间形式与近似层合技术相结合——推导在适当边界条件下管的两类独立轴对称振动的频率方程。我们进行数值计算以验证状态空间法的收敛性与准确性，并阐明 SEA 管的轴对称振动特性可通过调节机电偏置场以及改变管几何而被显著调谐。所报道的结果为正确设计由 SEA 管组成的可调谐振器件提供了可靠指导。
引用
@article{arxiv.2009.04225,
title = {Electrostatically tunable axisymmetric vibrations of soft electro-active tubes},
author = {Fangzhou Zhu and Bin Wu and Michel Destrade and Weiqiu Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04225},
year = {2020}
}