Within the framework of the linearized theory of electroelastic wave propagation, a model of a piezoelectric structure with a prestressed functionally graded coating made of piezoceramics of a trigonal system with a symmetry class of 3m is considered. The ferroelectric LiNbO3 is used as the main material of the structure. The initial deformed state of the coating material is homogeneous, induced by the action of initial mechanical stresses and an external electrostatic field, the properties of the coating continuously change in thickness. By the example of the problem of the propagation of SH-waves from a remote source for structures with an inhomogeneous prestressed coating in the case of an electrically free and short-circuited surface, the influence of the nature and localization of the inhomogeneity of the coating on the features of SAW propagation is studied. The separate and combined effects of initial actions on changes in the physical properties of the structure, the transformation of the surface wave field, and the change in the SAW velocities in a wide frequency range is studied. The results obtained in this work are useful for understanding the dynamic processes in prestressed piezoelectric structures, in the optimization and design of new structures and devices on SAW with high performance characteristics.
Предложен подход к исследованию дисперсионных свойств составной пластины из неоднородных пьезоэлектрического и диэлектрического слоев. При моделировании неоднородности слоев использована двухкомпонентная модель с функционально градиентным изменением свойств от параметров основного материала до параметров другого материала. Внешние поверхности пластины свободны от механических напряжений. Электрически они могут быть как открытыми и граничащими с вакуумом, так и короткозамкнутыми. На примере задачи о сдвиговых, инициированных бесконечно удаленным источником, гармонических колебаниях пластины исследовано влияние характера неоднородности, ее локализации и размера области перехода одного материала в другой на дисперсионные свойства структуры в широком диапазоне частот. Результаты исследования приведены в безразмерных параметрах, оформлены в виде графиков и могут представлять определенный интерес при разработке, проектировании и оптимизации функционально ориентированных материалов и структур, используемых при создании новых микро- и наноразмерных приборов и устройств на поверхностных акустических SH-волнах с высокими эксплуатационными характеристиками.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.