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激光干涉法測(cè)量壓電系數(shù)的理論基礎(chǔ)與應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2025-07-06 23:26
  壓電材料是一種能夠?qū)崿F(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的材料,廣泛應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)、動(dòng)態(tài)傳感、醫(yī)學(xué)成像等技術(shù)領(lǐng)域。壓電系數(shù)是評(píng)價(jià)壓電材料性能高低的重要指標(biāo),其準(zhǔn)確測(cè)算直接影響到壓電材料在各類(lèi)壓電器件中的應(yīng)用。因此,壓電性能參數(shù)的精確測(cè)量對(duì)壓電材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用具有重要意義。目前,常用的壓電材料的性能表征方法主要有靜態(tài)法、準(zhǔn)靜態(tài)法、布里淵散射法、諧振法和超聲法等,這幾種方法均能在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電系數(shù)的表征,但有各自的局限性。靜態(tài)法測(cè)試受限較多,測(cè)量精度低。諧振法容易受到非相關(guān)振動(dòng)模式的干擾,對(duì)樣品尺寸要求較高且很難直接判斷壓電系數(shù)的符號(hào)。超聲法主要用于測(cè)算壓電材料的彈性系數(shù),壓電系數(shù)的獲得需要進(jìn)一步計(jì)算得到。因此,尋找一種精度高且直接有效的壓電系數(shù)的測(cè)量方法,對(duì)準(zhǔn)確表征壓電材料的性能參數(shù)具有重要意義。針對(duì)現(xiàn)有測(cè)試方法之不足,本論文分析了干涉法在壓電系數(shù)測(cè)算中的影響因素,探究了干涉法用于壓電系數(shù)表征的可行性。以中級(jí)晶族三方晶系為例,通過(guò)仿真模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方式,對(duì)干涉法測(cè)算壓電系數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證,給出了適用于干涉法測(cè)試用晶體切型的條件,并在低對(duì)稱(chēng)性晶體中進(jìn)行了推廣驗(yàn)證。主要工作有:1、分析了干涉法測(cè)試...

【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

圖2-1壓電效應(yīng)示意圖??

圖2-1壓電效應(yīng)示意圖??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???第二章干涉法測(cè)算壓電系數(shù)的理論基礎(chǔ)??2.1壓電效應(yīng)??壓電材料具有非中心對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),具有壓電效應(yīng)的晶體就叫壓電晶體。壓電晶??體正、負(fù)電荷中心重合,表現(xiàn)為宏觀無(wú)電性。當(dāng)壓電晶體沿某一方向受到外界應(yīng)??力而產(chǎn)生形變時(shí),晶體因產(chǎn)生形變使得正、負(fù)電荷中心不再....


圖2-2干涉法測(cè)試壓電系數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??14??

圖2-2干涉法測(cè)試壓電系數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??14??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???E\?=?jEiocos^?+?^io)?(2-14)??Ei?=?Ei〇co^{cjt?+?cpio)?(2-15)??其光強(qiáng)可以分別表不為:??^=E'X=E'°X?(2_i6)??(2-17)??兩列波在空間中尸點(diǎn)相遇則P點(diǎn)光強(qiáng)為:??/?=?/....


圖3-1?LGT晶體辦/而測(cè)試切型示意圖??

圖3-1?LGT晶體辦/而測(cè)試切型示意圖??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???LGT晶體對(duì)稱(chēng)性較高,因此對(duì)于系數(shù),我們均采用XY-bar切型對(duì)其進(jìn)??行模擬與測(cè)試。??Z??XV-bar??y?y??圖3-1?LGT晶體辦/而測(cè)試切型示意圖??圖3-1為LGT晶體和Ju系數(shù)干涉法測(cè)試的切型意圖。利用COMSOL??軟件建立了尺寸....


圖3-2?LGT晶體XY-bar切型形變情況??從LGT晶體的壓電系數(shù)矩陣可以看出,在X方向施加電場(chǎng)后,晶體在壓電??

圖3-2?LGT晶體XY-bar切型形變情況??從LGT晶體的壓電系數(shù)矩陣可以看出,在X方向施加電場(chǎng)后,晶體在壓電??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???LGT晶體對(duì)稱(chēng)性較高,因此對(duì)于系數(shù),我們均采用XY-bar切型對(duì)其進(jìn)??行模擬與測(cè)試。??Z??XV-bar??y?y??圖3-1?LGT晶體辦/而測(cè)試切型示意圖??圖3-1為LGT晶體和Ju系數(shù)干涉法測(cè)試的切型意圖。利用COMSOL??軟件建立了尺寸....



本文編號(hào):4056131

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