Вивчення особливостей створення передумов для дослідження взаємодії п’єзоелектричних плоских хвиль в п’єзопорошках. Розгляд основних аспектів застосування теорії твердих двофазних сумішей для опису поширення плоских гармонічних хвиль в п’єзопорошках.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИЗахист відбудеться 30 вересня 1999 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.196.01 в Інституті гідромеханіки НАН України за адресою: 252057 , Київ, вул.Желябова 8/4. Тел. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту гідромеханіки НАН України. Описані особливості поширення плоских пєзопружних хвиль і теоретично передбачено додатковий механізм суттєвої зміни хвильового поля пєзопорошку в порівнянні зі звичайною пєзокерамікою. Features of the propagation of plane piezoelastic waves are described and the complementary mechanism of an essential change of the wave field of piezopowders in comparison with usual piezoceramics is theoretically predicted. The quadratic nonlinear theory of two-phase piezoelectric mixtures is developed and basic nonlinear equations of the propagation and interaction of plane piezoelastic waves are obtained.Загальну наукову проблему, фрагмент якої досліджено в дисертації, можна сформулювати таким чином: поширення та взаємодія хвиль в твердих матеріалах з мікроструктурою. Звичайно в механіці матеріалів та акустиці вважається, що хвилі повинні бути пружними і додатково можуть враховуватися ще якісь властивості (тобто, хвилі можуть бути вязкопружними, термопружними чи електропружними). Дисертаційна робота являє собою фрагмент проблеми у тому розумінні, що: 1. застосована конкретна мікроструктурна теорія - теорія двофазної суміші; 2. суміш вважається пєзопружною (пзоактивною); 3. нелінійність є квадратичною. Перший полягає у тому, що згадана вище загальна проблема нелінійної взаємодії хвиль в матеріалах має свою внутрішню логіку розвитку і після вивчення чисто лінійних хвиль (а такі хвилі досліджені вже досить повно) повинні вивчатися як нелінійні хвилі, так і додатковий вплив на хвильову картину в матеріалі температурного, електричного, магнітного та інших полів. Полягає в тому, що вперше: застосована теорія двофазної твердої суміші до опису деформування пєзопорошків і побудована базова система диференціальних рівнянь теорії двофазних пєзопружних сумішей; досліджені задачі про прямий (задача Лекса-Нелсона) і обернений пєзоелектричні ефекти; описані особливості поширення плоских пєзопружних хвиль і теоретично передбачено додатковий механізм суттєвої зміни хвильового поля пєзопорошку в порівнянні зі звичайною пєзокерамікою; за допомогою компютерного моделювання вивчені залежності основних параметрів хвильового поля від кількості наповнювача - свинцю і підтверджено головну особливість пєзопорошку - суттєво змінювати хвильове поле в сторону зменшення фазової швидкості сигналу; для декількох конкретних складів пєзопорошку вирахувані повні комплекти пружних, пєзоелектричних і діелектричних сталих двофазної теорії суміші; побудована квадратично нелінійна теорія двофазної пєзоелектричної суміші і отримані базові нелінійні рівняння поширення і взаємодії плоских пєзопружних хвиль.Ними були описані досліди, в яких при механічному стиску в певному напрямку у кристалів кварцу (а в подальших дослідах і у кристалів сегнетової солі та турмаліну) на поверхні цих кристалів появлялися електричні заряди і величини зарядів були пропорційними прикладеному тиску. В області акустики пєзокристали застосовувалися для збудження обємних ультразвукових хвиль і для створення ультразвукових ліній затримки радіочастотного діапазону хвиль. Пєзопружні хвилі практично з самого початку були предметом уваги при вивченні явища пєзоелектрики. Єдина повністю присвячена пєзопружним хвилям книга Балакірєва і Гілінского стверджує, що в 60-80-і роки активно розвивалися три напрямки в дослідженні пєзохвиль: 1. поширення обємних ультразвукових хвиль в рамках акустики та акустоелектроніки пєзокристалів; 2. взаємодія світлових хвиль з обємними ультразвуковими (акустичними) в рамках акустооптики; 3.поширення поверхневих пружних хвиль в пєзокристалах. В отриманих визначаючих рівняннях є три групи фізичних сталих: - коефіцієнти пружності при постійних електричних полях, які утворюють три тензори четвертого рангу; - пєзоелектричні коефіцієнти при обох постійних полях, які утворюють три тензори третього рангу; - коефіцієнти діелектричної проникності при постійних (нульових) деформаціях, які утворюють три тензори другого рангу.