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
单薄的藏花完成签到,获得积分10
2秒前
Raindown发布了新的文献求助10
2秒前
6秒前
明理鸿完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
大个应助劲儿采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
完美世界应助南丁格尔采纳,获得10
11秒前
我炸了完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
韩琳发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
酷酷孤云发布了新的文献求助10
16秒前
称心鸵鸟发布了新的文献求助10
16秒前
小丸子发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
sian完成签到,获得积分20
18秒前
一个橙完成签到 ,获得积分10
18秒前
研友_85YEM8发布了新的文献求助10
19秒前
英姑应助悦读采纳,获得10
20秒前
舒心莫言完成签到,获得积分10
21秒前
sian发布了新的文献求助20
21秒前
优雅网络发布了新的文献求助10
22秒前
打打应助cwj采纳,获得10
22秒前
共享精神应助韩琳采纳,获得10
22秒前
23秒前
23秒前
小卢完成签到,获得积分10
23秒前
MgZn发布了新的文献求助10
23秒前
科研通AI6.2应助nightmare采纳,获得10
24秒前
24秒前
Freedom发布了新的文献求助30
24秒前
26秒前
hello完成签到,获得积分10
26秒前
王一生完成签到,获得积分10
26秒前
lemon完成签到 ,获得积分10
26秒前
28秒前
止于至善发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7280730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901779
关于积分的说明 18830373
捐赠科研通 6952607
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207416
关于科研通互助平台的介绍 2377680
邀请新用户注册赠送积分活动 2182550