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使用改进表面阻抗矩阵的压电声波谱:在高阻抗对比度层合板中的应用

经典物理 2008-11-25 v1

摘要

从任意材料和晶体对称性的均匀层的一般模态解出发,发展了一种矩阵形式体系,以建立单一压电层的表面阻抗矩阵(SIM)的半解析表达式。通过应用电学边界条件,无论材料是否为压电材料,层阻抗矩阵都被简化为统一的弹性形式。色散曲线的特征方程以三维声学SIM和电学标量函数两种形式导出。相同的方法被扩展到多层结构,例如夹在两个金属电极之间的压电层、布拉格耦合器以及半无限衬底。该方法的有效性通过数值演示得到证明,它能够确定多达四层和三种材料组成的层合板中导波模式的完整频谱,即使在极高频率下也是如此。对某些模式在f-k曲线中的负斜率、短波长区域的渐近行为以及数值结果所揭示的波约束现象进行了分析和解释,从表面声波和界面波与大块材料中的体波的联系角度进行了阐述。

关键词

引用

@article{arxiv.0811.3954,
  title  = {Piezoacoustic wave spectra using improved surface impedance matrix: Application to high impedance-contrast layered plates},
  author = {Victor Y. Zhang and Bertrand Dubus and Bernard Collet and Michel Destrade},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0811.3954},
  year   = {2008}
}