Analysis of surface effect and flexoelectric effect on the electromechanical responses of bilayered transversely isotropic rectangular micro-plate

压电 材料科学 挠曲电 横观各向同性 各向同性 残余应力 超声波传感器 板块理论 边值问题 复合材料 光学 声学 物理 量子力学
作者
Shasha Zhou,Rongmin Zhang,Jinwei Qiao,Anqing Li,Shenjie Zhou
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:132 (22) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0113870
摘要

A new model of a bilayered transversely isotropic piezoelectric rectangular micro-plate with a distributed load is developed on the basis of Kirchhoff's plate theory and the extended linear piezoelectricity theory to characterize the piezoelectric micromachined ultrasonic transducer. The model takes into account both the surface effect and the flexoelectricity effect. The governing equation at the simply supported boundary condition is derived according to the variation principle. Based on the new model, the size dependent electromechanical coupling behaviors of the bilayered piezoelectric rectangular micro-plate are investigated. Considering the flexoelectric effect and surface effect synchronously, the numerical result indicates that the size dependence of the normalized central deflection decreases as the residual surface stress increases. For negative residual stress, the surface effect is the main influencing factor. While for positive residual stress, the surface effect dominates only when the ratio of thickness to length is smaller than about 25; otherwise, the flexoelectric effect will be more crucial. Moreover, if the thickness of the piezoelectric layer is less than about 40 nm, the electrical potential and polarization show a stronger size dependence. These results will be helpful to design and manufacture a piezoelectric micromachined ultrasonic transducer.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
TJC完成签到,获得积分10
刚刚
唐t完成签到,获得积分20
刚刚
深情安青应助饶凯旋采纳,获得10
刚刚
1秒前
赘婿应助一吃就饱采纳,获得100
2秒前
共享精神应助精明的烨霖采纳,获得10
3秒前
yyyy发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
李健应助聪慧烨磊采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助zzz采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
水尽云生处完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Chloe发布了新的文献求助10
6秒前
韩han发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.3应助Sula37采纳,获得100
6秒前
7秒前
bkagyin应助oio778采纳,获得10
8秒前
LW发布了新的文献求助10
9秒前
科研dog完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
FashionBoy应助医只兔采纳,获得10
10秒前
molihuakai应助烂漫的汲采纳,获得10
10秒前
11秒前
星光不负赶路人完成签到,获得积分10
11秒前
平平无奇发布了新的文献求助10
13秒前
魏士博发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
星辰大海应助林也行采纳,获得50
13秒前
13秒前
lan应助轻松的万天采纳,获得10
13秒前
Cracker发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小蘑菇应助kk采纳,获得10
15秒前
15秒前
精明的烨霖完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6999336
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8674732
关于积分的说明 18393326
捐赠科研通 6475444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3100035
关于科研通互助平台的介绍 2164298
邀请新用户注册赠送积分活动 2076427