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广义场作用对电磁弹性结构中弹性波传播的影响

作　者: 吕克朋
导　师: 陈江义
学　校: 郑州大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 电磁弹性声表面波广义场量频散特性
分类号: O343
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

电磁弹性结构中声表面波的传播特性研究是近年来较新的课题,人们也进行了不断的探索与研究。但对广义场下的情形研究较少,且不系统,特别是电场及磁场下的研究更少。鉴于此,本文将系统的研究广义场下电磁弹性结构中声表面波的传播性能。从基础理论出发,给出横观各向同性电磁弹性介质的力学、电学和磁学基本方程,得出位移、电势和磁势的一般解,并给出无外加场量下电磁弹性结构中声表面波传播的频散方程。在确定广义场量（磁场、电场、应力）下电磁弹性板中耦合初始广义应力（弹性应力、电位移及磁感应强度）的基础上,根据基本方程,通过势函数法与子波技术相结合的方法,得出广义场量下声表面波的传播特性,并分别给出对称模态和反对称模态时的频散方程——波传播速度与波数的关系。最后以由BaTiO₃-CoFe₂O₄材料构成的电磁弹性板模型作为数值算例,结合广义场下电磁弹性结构中表面波的频散方程,借助Matlab软件,绘制了电磁弹性结构中Lamb波传播的对称模态及反对称模态频散曲线,并与无外加场量的情况进行对比。计算结果表明,整体而言广义场对声表面波的传播速度有所改变。在外加电场及磁场下的改变量可达2%-5%,特别是在波数（?）＞10,波速改变更加明显,但是所加电场及磁场比较大。在波数（?）＞10时,电场及磁场对波速的改变不太明显。而对于压力作用下的情形,波速的改变较为稳定,其改变幅度不随波数的改变而改变。

广义场作用对电磁弹性结构中弹性波传播的影响

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