压电纳米材料和结构中的弹性波传播与散射.pdf

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1、＇－ｍＢｍｍＢｉ学校代码：誦ｓ级：公开ＢＥＩＪＩＮＧＪＩ乂ＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ±学位论ｉ博——？參Ｉ齡補论文题目压电纳米材料和娜中的弹性波欄与臘学科专业固体力学作者姓名张乐乐誦巾刘金喜教授ｈｋ胃■＾Ｉｆｅ？－＃Ｉ嚴臟麵二零—走年兰月博±学位论文压电纳米材料和结构中的弹性波传播与散射Ｐｒｏａａｔｉｏｎａｎｄｓｃａｔｔｅｒｉｎｏｆｅｌａｓｔｉｃｗａｖｅｓｉｎｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｇｇｐｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｎ

2、ａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ作者：张乐乐导师；刘金喜教授北京交通大学２０１７年３月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可为存在馆际合作关系的兄弟离校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）、、：

3、学位论文作者签名；６、每Ａ导师签名［签字日期｜／《：如年＾月日签字日期：年么月／日＾学校代码：１０００４密级：公开北京交通大学博±学位论文压电纳米材料和结构中的弹性波传播与散射Ｐｒｏａａｔｉｏｎａｎｄｓｃａｔｅｒｉｎｏｆｅｌａｓｔｉｃｗａｖｅｓｉｎｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｇｇｐｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ作者姓名：张乐乐学号：１１１巧巧５导师姓名；刘金喜职称：教授学位类别：工科学位级别；博±学科专业：：固体

4、力学研究方向新型智能材料和结构的波动特性北京交通大学２０１７年３月１致谢本论文是在导师刘金喜教授的辛勤教诲和悉也指导下完成的。攻读博±期间，刘老师严谨的治学态度，精益求精的工作作风给我留下了深刻的印象，循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。刘老师包容的态度和平等治学的思一想使得我能够和他起讨论新的观点，尝试新的想法，并在不断的尝试中逐渐学习如何高效的进行科学研究。刘老师对待工作认真负责，对待学生无私热情，从刘老师那里，我学到的不仅仅是专业知识，更多的是做人做事的

5、道理，这些都将一生享之不尽的财富一成为我。特别在我度沉沦想放弃的时候，是刘老师的耐也开导让我重拾了信必！，在此谨向导师致（＾＾我最诚挈的谢意感谢石家庄铁道大学房学谦教授和憂国权教授对我的帮助，二位老师的研究思路和研究方法Ｗ及我们之间有益的讨论都令我收获颇丰。感谢北京交通大学力学所的各位老师在这几年里给予的指导和帮助，有幸龄听汪越胜教授、柯嫁亮教授、王毅泽教授、郭雅芳教授、刘颖教授、兑关锁教授、陈阿丽副教授等的教诲让我受益匪浅。感谢课题组成员祁陆乔、刘林、贾洪波、刘宏伟、黄明娟、田茹、王

6、国林、高世猜Ｗ及力学所的同窗马宝玉、汤笑之、马天雪、姜文征、董浩文等，是他们一一个困难帮助我克服了个又，几年来大家融洽相处的时光会令我终身难忘。一的关怀和支持一感谢我的家人对我始终如，我的毎点成绩都凝聚着他们的一点喜悦也希望与他们分享也血，我的每。最后，感谢北京交通大学优秀博±生创新基金（２０１２ＹＪＳ０８１）、国家自然科学基金（１１２７２２２２、１１４７２１８巧和国家重点基础研究发展计划口０１２ＣＢ７２３３０１对本论文的）资助。ｉｉｉ？摘要纳米压电材料具有机电賴合性

7、强、尺寸小、功耗低和反应灵敏等独特性能，己被广泛用于制造发电机、传感器、驱动器、谐振器和医用探测器等纳米智能装一置。高比表／界面积引起的表／界面效应是纳米材料最重要的结构特征之，其对材料的整体性质起着决定性的作用。表／界面效应会导致体应力和体电位移在压电表／界面层的两侧出现间跃，传统的力电场连续性条件将不再适用。此外，对于压电纳米材料而言，其表／界面效应除了表／界面弹性效应外，还应包含表／界面皮电效应和表／界面介电效应。考虑表／界面为不计厚度的薄层却拥有独立的材料参数，推广Ｙｏ－ａｃｅｉｍ

8、ｇＬａｐｌ方程来描述压电表／界面处的力电间断现象，采用表／界面压电模型计及表／界面弹性、表／界面压电性、表／界面介电性、表／界面密度和表／界面残余场的影响，，本文对几类典型的纳米压电结构和材料的波动性能进行了系统研究具体内容如下：（１）研究了ＳＨ型导波在纳米压电板中的传播特性，给出了频散方程的解析表。达，结合数值算例详细讨