压电材料中剪切型表面波及其在液体性质测量中的应用

论文摘要

表面波广泛应用于材料的无损检测、地震的探测、声表面波器件等多个技术领域。压电材料中由于机电耦合的性质,除了通常的Rayleigh波、Love波外,在对称程度较高的6mm类和mm2类晶体中还存在称为B-G （Bleustein-Gulyaev）波的表面波。由于表面波传播时能量集中于介质的表面附近,其传播特性对于与其接触的环境介质的变化非常敏感,利用这个性质,通过测量表面波传播性质的改变可以推算出与其接触的液体的性质。本文以与粘性液体接触的6mm类压电材料为研究对象,研究其表面B-G波的性质和液体性质之间的关系。通过不同边界条件下的公式推导,推导出不同条件下粘性液体,粘弹性液体,电解质溶液的黏性系数,液体的密度,剪切模量,电导率等特性参数同B-G波的衰减,频率,波速之间的关系,从而为通过测量表面波传播性质的改变推算各种液体的性质提供理论与计算基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 问题的背景
• 1.3 B-G 波
• 1.4 课题的主要研究内容
• 第二章 基础知识
• 2.1 压电材料
• 2.2 压电材料中的B-G 波
• 2.3 6mm 类晶体中的 B-G 波
• 第三章 与液体接触的 6mm 类压电材料中 B-G 波的传播
• 3.1 问题的描述和基本方程
• 3.2 频散关系的导出
• 3.3 数值结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 与粘性电介质液体接触的压电材料中B-G 波的传播
• 4.1 问题的描述和基本方程
• 4.2 频散关系的导出
• 4.3 数值结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 与粘弹性液体接触的压电材料中B-G 波的传播
• 5.1 问题的描述和基本方程
• 5.2 频散关系的推导
• 5.3 数值计算
• 5.4 本章小结
• 第六章 与电解质溶液接触的压电材料中B-G 波的传播
• 6.1 问题的描述和基本方程
• 6.2 频散关系的导出
• 6.3 数值结果
• 6.4 本章小结
• 第七章 反演算法
• 7.1 反演算法
• 7.2 数值结果
• 7.2.1 粘性液体的粘性系数μ 的反演
• f 的反演'>7.2.2 电解质溶液电导率σ_f的反演
• 7.2.3 粘弹性液体的粘性系数μ的反演
• 7.3 本章小结
• 第八章总结与展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录