撓曲電效應(yīng)是一種由非均勻變形(應(yīng)變梯度)誘發(fā)電極化的特殊的力電耦合現(xiàn)象。它原則上存在于所有的電介質(zhì)材料中,且具有尺寸效應(yīng)。近年來,隨著技術(shù)領(lǐng)域不斷向著微型化的趨勢發(fā)展,撓曲電效應(yīng)引起了人們的廣泛關(guān)注,與之相關(guān)的微納構(gòu)件理論建模及實驗測量等研究工作也越來越多。為了準確地描述這一特殊的力電耦合效應(yīng),研究者們創(chuàng)建了撓曲電理論,并且不斷地將其完善發(fā)展。撓曲電理論中必然包含高階應(yīng)變張量,而高階應(yīng)變張量就意味著存在位移的高階偏導,這給撓曲電問題的理論求解帶來了困難。并且,關(guān)于撓曲電理論中要考慮哪些高階應(yīng)變張量,研究者們至今還沒有達成統(tǒng)一的定論。已有的撓曲電理論要么因為考慮了過多的高階應(yīng)變張量而過于復雜,難以被應(yīng)用;要么又因忽略太多而過于簡化,導致無法準確地描述微納構(gòu)件中的撓曲電響應(yīng)。同時,應(yīng)變梯度彈性項對納米電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的撓曲電響應(yīng)是至關(guān)重要的,但在一些研究中,該項的影響一直以來都被低估甚至被忽略了。因此,本文研究工作綜合考慮了撓曲電效應(yīng)和應(yīng)變梯度彈性項,基于含有3個獨立材料尺寸參數(shù)的全應(yīng)變梯度彈性理論,建立了微納電介質(zhì)材料的撓曲電理論,并以一維的納米歐拉梁和二維的揉皺介電薄膜為例,建立了相應(yīng)的撓曲...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２撓曲電效應(yīng)的微觀機理（ａ）均勻變形（單軸壓縮）（ｂ）非均勻變形（彎曲變形）［４】??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｆｌｅｘｏｅｉｅｃｔｒｉｃｉｔｙ．?（ａ）?ｕｎｉｆｏｒｍ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ｕｎｉａｘｉａｌ??－１４１??

第１?Ｃｌ結(jié)論??ａ?ｂ??ｎ?ｉ￣ｆ??〇?ｐ?＝?０?Ｉ?〇■?ｊ?ｐ＊０??????圖１－２撓曲電效應(yīng)的微觀機理（ａ）均勻變形（單軸壓縮）（ｂ）非均勻變形（彎曲變形）［４】??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｆｌｅｘｏｅｉｅｃｔｒ....

圖３－１應(yīng)變梯度的尺寸效應(yīng)【１（）７１??Ｆｉｇ．?３－１?Ｔｈｅ?ｓｉｚｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｔｒａｉｎ?ｇｒａｄｉｅｎｔｓ１１０７１??

具普遍性，??在微納構(gòu)件的選材上范圍也更廣。因此近年來，撓曲電效應(yīng)受到了越來越多研宄者??的關(guān)注。在工程中，一大部分材料是各向同性的，比如多晶陶瓷，因此建立適用于??各向同性材料的撓曲電理論就顯得尤為重要，這也將是撓曲電效應(yīng)在實際中應(yīng)用的??重要理論基矗??ＸＶ?（７?＊?／ｖ?....

圖３－２動態(tài)撓曲電效應(yīng)示意圖Ｗ??Ｆｉｇ．?３－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｆｌｅｘｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｅｆｆｅｃｔ［４］??

，這些項是可以忽略的。再聯(lián)立方程（３．１１）和（３．１２）消除將得到在移??動介質(zhì)中伴隨著應(yīng)變梯度的極化方程（例如在聲波的情況下）：??Ｐ＝ｘＥ?＋?（ｍ＋Ｍｊ）￣?（３．１３）??ＯＸ??式中，??瓦（３．１４）??是動態(tài)撓曲電響應(yīng)的系數(shù)。動態(tài)撓曲電效應(yīng)的物理意義可以由式（３．....

圖３－３矩形截面懸臂梁示意圖ｌｌＧ７ｌ??Ｆｉｇ．?３－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａ?ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ?ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ?ｂｅａｍ０７１??

第３章?lián)锨娎碚??圖３－３矩形截面懸臂梁示意圖ｌｌＧ７ｌ??Ｆｉｇ．?３－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａ?ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ?ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ?ｂｅａｍ０７１??６?！?？?Ｉ?１?１?：??１?－ｐ２Ｔ??ｇ?ｅ?一－ＢＴ（ｐａｒａｅｌｅｃｔｒｉｃ）??８?５?｜—....

本文編號：3903401