無限大PZT平板之波動研究

周元昉  林新峰

摘要

  本文研究一平面應變的PZT壓電平板之波傳問題。由壓電的統御方程式,利用微分代換的方法,得到單一變數的六階常微分方程式,進而求得位移廠與電位廠的函數表示形式。針對電極對壓電平板波傳的影響,分別討論了上下均披覆電極、上下均無披覆電極以及單面披覆電極的邊界條件,並得到在不同邊界條件下波傳頻譜圖與位移場及電位場隨著波數變化之空間分布情形。

  觀察位移場與電位場在色散曲線上的連續變化,可以發現表面波的運動形式均會出現於三種不同的邊界條件中,並且以上下均無披覆電極壓電板中的表面波波速最快。其次,在色散曲線的過渡區域,經過反區點,群速改變,位移場與電位場的低頻變化會比較凸顯。過渡區域後的位移場與電位場,以諧波函數為主要的變化。

波傳頻譜圖及模態圖