Введение
Глава 1 . Энергетические характеристики плоских акустических волн в пьезоэлектрических материалах и структурах при термодинамическом подходе 23
1.1. Уравнения, описывающие акустические волны в пьезоэлектрических материалах и структурах 23
1.1.1. Плоские однородные акустические волны в неограниченной пьезоэлектрической среде 24
1.1.2. Плоские неоднородные акустические волны в ограниченной пьезоэлектрической среде 26
1.1.2.1.Поверхностные акустические волны в полубесконечной пьезоэлектрической среде 27
1.1.2.2. Акустические волны в пьезоэлектрических пластинах 35
1.2. Энергетические характеристики плоских акустических волн в пьезоэлектрических материалах и структурах 38
1.2.1. Исходные выражения для плотности энергии и потока мощности.. 39
1.2.2. Энергетические характеристики плоских однородных акустических волн в неограниченном пьезоэлектрике 43
1.2.3. Энергетические характеристики плоских неоднородных акустических волн 48
1.2.4. Различные способы описания плотности потенциальной энергии акустических волн при термодинамическом подходе 59
1.3. Выводы 69
Глава 2. Энергетические характеристики плоских акустических болн в пьезоэлектрических материалах и структурах с точки зрения теоретической механики 72
2.1. Противоречия классического термодинамического подхода к определению энергетических характеристик акустических волн 72
2.2. Определение потенциальной энергии акустических волн с позиции теоретической механики 79
2.3. Исследование энергетических характеристик акустических волн, рассчитанных в соответствии с предлагаемым подходом 81
2.3.1. Энергетические характеристики плоских однородных акустических воли в неограниченном пьезоэлектрике 81
2.3.2. Энергетические характеристики плоских неоднородных акустических волн в ограниченном пьезоэлектрике 85
2.3.3 Аналитическое доказательство постоянства во времени полной
плотности энергии акустической волны 94
2.4. Сравнение энергетических характеристик плоских акустических
волн, рассчитанных в соответствии с различными подходами 96
2.5. Выводы 98
Глава 3. Практическое использование энергетических характеристик акустических волн в пьезоэлектрических материалах 100
3.1 Методы расчета скорости переноса энергии акустической волны в пьезоэлектрике и сравнение ее с групповой скоростью 100
3.2 Угол между скоростью переноса энергии и направлением распространения для акустических волн в пьезоэлектрических пластинах и его зависимость от электрических граничных условий 108
3.2.1. Теоретическое исследование PFA в пьезоэлектрических пластинах 109
3.2.2. Экспериментальное исследование PFA в пластине ниобата лития.. 130
3.3. Взаимная ортогональность акустических волн в пластинах, их гибридизация и степень связи 134
3.3.1. Определение ортогональности, ортогональность различных типов волн в пластинах 134
3.3.2. Ортогональность волн Лэмба в изотропных пластинах 135
3.3.3. Ортогональность поперечно- горизонтальных волн в изотропной пластине 137
3.3.4. Ортогональность воли Лэмба и поперечно-горизонтальных волн в изотропных пластинах 139
3.3.5 Гибридизация акустических волн в анизотропной непьезоэлектрической пластине 141
3.3.6. Гибридизация акустических волн в пьезоэлектрической пластине. 145
3.3.7. Качественный анализ эффекта гибридизации 148
3.3.8. Количественный анализ эффекта гибридизации 152
3.3.9. Влияние электрических граничных условий на эффект гибридизации 154
3.4 Сравнение различных подходов к определению коэффициента электромеханической связи пьезоактивных акустических волн 157
3.4.1 Определение коэффициента электромеханической связи через энергетические характеристики акустической волны 160
3.4.2 Сравнение различных методов расчета коэффициента электромеханической связи для плоских однородных волн 162
3.4.3 Сравнение различных методов расчета коэффициента электромеханической связи для плоских неоднородных волн 163
3.5 Выводы 165
Заключение 168
Литература 173
