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
调皮翅膀完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
锦锐完成签到,获得积分10
6秒前
pancake发布了新的文献求助10
8秒前
坚强的缘分完成签到,获得积分10
9秒前
lzl完成签到,获得积分20
10秒前
13秒前
wqeqa完成签到,获得积分10
13秒前
wave完成签到,获得积分10
14秒前
百事可爱完成签到 ,获得积分10
15秒前
宗剑完成签到,获得积分10
15秒前
梅夕阳完成签到,获得积分10
16秒前
yust发布了新的文献求助10
17秒前
Mlyon完成签到,获得积分10
18秒前
221完成签到,获得积分10
18秒前
printzhao完成签到,获得积分10
19秒前
一一完成签到,获得积分10
19秒前
kathy完成签到,获得积分10
19秒前
周浅完成签到,获得积分10
21秒前
echoxzy完成签到,获得积分10
21秒前
加油少年完成签到,获得积分10
22秒前
枫威完成签到 ,获得积分10
23秒前
求知小生完成签到 ,获得积分0
24秒前
goodsheperd完成签到 ,获得积分10
24秒前
zhou完成签到,获得积分10
25秒前
福娃哇完成签到 ,获得积分10
25秒前
huhu完成签到,获得积分10
26秒前
风趣霆完成签到,获得积分10
29秒前
歪比巴卜完成签到 ,获得积分10
29秒前
Holly完成签到,获得积分10
31秒前
小王同学完成签到 ,获得积分10
31秒前
roger完成签到,获得积分10
33秒前
嬛嬛关注了科研通微信公众号
33秒前
行知完成签到,获得积分10
33秒前
爱生活爱学习完成签到,获得积分10
34秒前
丹丹完成签到 ,获得积分10
35秒前
EdithYune完成签到,获得积分10
35秒前
小蘑菇完成签到 ,获得积分10
35秒前
chenzhuod完成签到,获得积分10
36秒前
星辰大海应助岚叶采纳,获得10
37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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311677
关于积分的说明 17770332
捐赠科研通 5621043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926632
邀请新用户注册赠送积分活动 1903449
关于科研通互助平台的介绍 1764139