納米壓電材料具有優(yōu)越的壓電性和半導(dǎo)體特性,被廣泛應(yīng)用于傳感器、諧振器、晶體管當(dāng)中。目前在生物醫(yī)療系統(tǒng)、微納機(jī)電系統(tǒng)和自供電微納系統(tǒng)等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景,大大促進(jìn)了納米科技的發(fā)展。和宏觀材料相比,納米級(jí)的壓電材料轉(zhuǎn)換性能更高、機(jī)電耦合性更強(qiáng)。但由于其比表面積太大,表面原子和內(nèi)部原子存在巨大的勢(shì)能差,表面原子活性更高,使得納米材料表面/界面效應(yīng)更加顯著。因此表面/界面效應(yīng)對(duì)機(jī)電耦合性能的影響不能忽略。本文基于電-彈性表面/界面理論,結(jié)合具體的分析方法,研究了壓電材料表面/界面效應(yīng)下的機(jī)電耦合性能。主要內(nèi)容如下:根據(jù)G-M理論,用電-彈性耦合表面/界面模型,結(jié)合保角變換方法,研究無(wú)限大壓電基體中一個(gè)橢圓納米壓電夾雜受到任意角度遠(yuǎn)場(chǎng)荷載作用問(wèn)題,分析了不同材料常數(shù)、不同荷載角度、不同橢圓形狀下表面/界面效應(yīng)對(duì)機(jī)電耦合性能的影響,旨在通過(guò)優(yōu)化夾雜形狀和材料,提高整體性能�；陔�-彈性耦合表面/界面模型,結(jié)合波動(dòng)理論,研究了多層納米壓電材料中反平面剪切波的多重散射,通過(guò)波函數(shù)展開(kāi)法得到了納米圓柱各層的勢(shì)函數(shù),從而求得應(yīng)力和電場(chǎng)的解析解。分析了不同材料常數(shù)、層數(shù)、層厚度、入射波數(shù)下表面/界面效... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 表面/界面效應(yīng)
    1.3 表面/界面模型
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)內(nèi)外理論研究
        1.4.2 國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究
    1.5 本文的選題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容
第二章 表面/界面效應(yīng)下橢圓夾雜受遠(yuǎn)場(chǎng)荷載作用下的機(jī)電耦合性能
    2.1 引言
    2.2 問(wèn)題描述
    2.3 橢圓納米夾雜的保角變換
    2.4 廣義荷載作用下橢圓納米夾雜的解析解
    2.5 數(shù)值算例與分析
        2.5.1 應(yīng)力分布
        2.5.2 電場(chǎng)分布
        2.5.3 不同荷載角度下的表面/界面效應(yīng)
        2.5.4 不同橢圓形狀下的表面/界面效應(yīng)
    2.6 小結(jié)
第三章 表面/界面效應(yīng)下多層壓電圓柱受SH波作用的機(jī)電耦合性能
    3.1 引言
    3.2 問(wèn)題描述
    3.3 基本方程及求解
        3.3.1 多層壓電圓柱基本方程
        3.3.2 多層壓電圓柱波場(chǎng)
            3.3.2.1 最外層耦合彈性波場(chǎng)
            3.3.2.2 壓電層中的波場(chǎng)
            3.3.2.3 納米圓柱最里面的折射波場(chǎng)
        3.3.3 各層表面/界面效應(yīng)下的邊界條件
    3.4 數(shù)值分析
        3.4.1 應(yīng)力分布
        3.4.2 電場(chǎng)分布
        3.4.3 層數(shù)對(duì)力-電耦合性的影響
    3.5 小結(jié)
第四章 表面/界面效應(yīng)下含涂層任意形狀?yuàn)A雜受剪切力作用的機(jī)電耦合性能
    4.1 引言
    4.2 問(wèn)題描述
    4.3 基本方程及求解
    4.4 任意形狀?yuàn)A雜的保角變化
    4.5 不同區(qū)域的解析解
    4.6 表面/界面效應(yīng)下的邊界條件
    4.7 數(shù)值算例與分析
        4.7.1 不同界面常數(shù)下的應(yīng)力分布
        4.7.2 表面/界面效應(yīng)下不同形狀的的應(yīng)力分布
        4.7.3 表面/界面效應(yīng)下不同形狀的的電場(chǎng)分布
    4.8 小結(jié)
第五章 表面/界面效應(yīng)下球狀納米夾雜受電場(chǎng)作用下的機(jī)電耦合性能
    5.0 引言
    5.1 問(wèn)題描述
    5.2 基本方程及求解
    5.3 表面/界面效應(yīng)下的邊界條件
    5.4 數(shù)值算例與分析
        5.4.1 不同界面常數(shù)下的應(yīng)力分布
        5.4.2 不同界面常數(shù)下的電位移分布
    5.5 小結(jié)
第六章 表面/界面效應(yīng)下磁電彈材料任意形狀?yuàn)A雜的機(jī)電磁耦合性能
    6.1 引言
    6.2 問(wèn)題描述
    6.3 基本方程及求解
    6.4 任意形狀?yuàn)A雜的保角變化
    6.5 不同區(qū)域的解析解
    6.6 表面/界面效應(yīng)下的邊界條件
    6.7 數(shù)值算例與分析
    6.8 小結(jié)
第七章 低溫柔性導(dǎo)電膜上納米氧化鋅的制備
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)與分析
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
        7.2.2 FTO導(dǎo)電玻璃上制備ZnO納米線(xiàn)
        7.2.3 ITO導(dǎo)電膜上制備ZnO納米線(xiàn)
    7.3 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3263549