Некоторые особенности волновых полей в пьезоэлектрических структурах с преднапряженным неоднородным покрытием

Белянкова Т.И.1
Южный научный центр Российской академии наук1

Аннотация
Предложена модель преднапряженной пьезоактивной структуры с неоднородным покрытием. Покрытие представляет собой набор однородных или неоднородных пьезоэлектрических слоев, сцепленный с однородным преднапряженным полупространством. Неоднородные составляющие покрытия выполнены из функционально градиентного материала, физические свойства которого меняются кусочно-непрерывным, монотонным или немонотонным образом с различной областью локализации неоднородности по глубине. Покрытие подвержено действию начальных механических напряжений, наводящих в его составляющих однородное начально деформированное состояние. Исследования проводятся в лагранжевой (материальной) системе координат. Использованы линеаризованные определяющие соотношения и уравнения движения, позволяющие учитывать влияние начальных деформаций на упругие, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства. При решении краевых задач теории электроупругости для сред с неоднородным покрытием применен матричный подход, в котором сочетается построение аналитических и численных решений для различных составляющих покрытия. Предложенный подход позволяет учитывать различную интенсивность и характер изменения упругих, пьезоэлектрических и диэлектрических свойств материала, сочетать участки с однородным, монотонным и немонотонным изменением свойств, учитывать различия условий на границе раздела составляющих структуры, а также характер начальных воздействий.
На примере сдвиговых гармонических колебаний пьезоэлектрической структуры с покрытием из ФГПМ с кусочно-непрерывным изменением свойств исследовано влияние физических свойств покрытия, характера начальных воздействий и направленности вектора поляризации покрытия и подложки на особенности распространения ПАВ.