声表面波波速快速求解策略

针对有效介电常数与边界条件系数行列式值这两种常用求解方法存在的求解速度、精度及通用性等问题,提出了采用混合法;利用材料对称性和介质的连续性,选用合适的动态搜索步长及区间等策略,实现准确快速求解波速.为声表面波问题的快速求解及三维空间的切型优化提供参考.

在旋转的半无限LiNbO_3上传播的声表面波

声表面波(SAW)陀螺具有无源、无线、单层平面结构等优点。以目前国外研究小组所用的铌酸锂为对象,对含陀螺效应的声表面波的波动方程进行求解。用编制的程序进行了数值计算并绘制了基体绕各不同坐标轴旋转时,陀螺效应对铌酸锂表面传播的声表面波速度及对机电耦合系数影响的相关曲线,并对结果进行了分析。

解耦的声表面波波动方程的求解

由于压电材料对称性的存在 ,当一些压电材料取某些特殊切型时 ,声表面波存在着解耦现象 ,解耦波常有几种固定的模式。本文对解耦的声表面波波动方程的求解进行了研究 .并以PZT - 5H材料为例 ,用编制的程序对解耦的纯Rayleigh波和B -G波进行了计算机数值求解 ,其结果与文献 [3]的值一致。说明这一求解原理和方法普遍适用于对各种解耦的声表面波波动方程的求解。对于全面分析SAW的传播特性具有一定的参考价值。

硅酸镓镧晶体温度、应力敏感特性及优化切向研究

从叠加偏载的运动方程出发,借助微扰理论推导了压电晶片上声表面波波速的温度、应力敏感模型,提出了应力敏感系数的概念。分析了硅酸镓镧晶体在双旋转平面内的温度和应力敏感特性,并以等高线的形式给出了理论计算结果。结合机电耦合系数及束偏向等其它特性,提出了一些具有潜在应用价值的优化切向。对欧拉角为(0,150°,22°)切向基片的温度和应力敏感特性进行了实验研究。通过对石英和硅酸镓镧两种晶体的理论计算和实验比较,验证了本文理论方法和计算结果的正确性。

石英晶体上的声表面波陀螺效应

声表面波(SAW)传感器作为一种新型传感器具有许多突出的优点,其中以测量角速度为目的的SAW陀螺是其潜在应用之一。但目前对SAW陀螺的研究局限于试验研究和简单的理论分析。基于以上研究背景,以附加陀螺效应的各向异性压电介质波动方程为基础,定量分析了X切、Y切、Z切石英的SAW陀螺效应,确定了石英晶体X切(90°,90°,130°)、Y切(0°,90°,45°)、Z切(0°,0°,25°)等敏感切向,为SAW陀螺的进一步研究提供了理论指导。

一种新型的角速率传感器——声表面波陀螺

声表面波(SAW)器件具有无源、无线、微型、抗冲击力强,灵敏度高等优点。用它制作角速率传感器——SAW陀螺已成为研究热点。概述了SAW陀螺的应用及发展;着重分析了SAW陀螺两种结构模式的工作原理;指出SAW陀螺设计的关键是如何得到合适的参考振动速度,而使其省掉悬浮振动机构成为简单的单平面结构;提出了亟待研究解决的几个问题。

含陀螺效应的声表面波波动方程的求解

含陀螺效应的声表面波(SAW)波动方程的求解是分析旋转压电基体SAW传播特性和设计SAW角速度传感器的理论基础。以旋转条件下压电基体声表面波方程的建立和求解为研究内容,推导了含陀螺效应的Christoffel方程的一般表达式,提出了在求解中必须注意对解耦波的判别及进行相应的处理,设计了计算机数值求解的软件,并给出了流程。以新型压电材料硅酸镓镧作为求解的实例,验证了算法的可行性。理论与算法可为与陀螺效应有关的SAW器件的设计提供参考。

水平剪切声板波的激发机理及其特性研究

水平剪切声板波(SH-APM)是在板状固体结构中传播的一种声波,其质点振动垂直于传播方向和界面法线。针对SH-APM的激发机理和激发特性两个方面展开研究。首先通过分析压电介质的Christoffel方程组解耦情况来研究SH-APM的激发机理,推导出为了在压电板上激发出SH-APM,压电基片的材料常数所必须满足的条件;然后在此基础上,建立了SH-APM器件的理论分析模型,并以PZT-5H压电陶瓷为例,研究了SH-APM的激发特性,包括激发模态、传播速度、激发效率、振动位移等;最后,通过实验以及理论计算与相关文献对比,证明了理论模型的正确性及研究结果的有效性。