铁电和压电效应的电致疲劳综合建模研究

论文摘要

铁电材料具有良好的铁电、压电、热释电等特性,被广泛应用于超声和声纳传感器等众多领域。根据其铁电电畴结构及其极化反转特性,实验中常可测得两种特征回线,即铁电极化回线和压电蝴蝶回线。理论而言,单纯外电场强度影响下的特征回线应呈现规则对称形状,然而,由于一些不可避免的原因（如,电畴极化不稳定、缺陷密度及电致疲劳等）,均使得以上回线逐步退化,进而呈现非对称非线性回线,无疑为此类智能材料的力-电建模问题增加了难度,限制了该材料在工程中的应用。由于铁电材料所制成的器件通常是在循环交变电场下服役,或在力、电、温度等多场下工作,于是场致疲劳已成为铁电器件应用的主要障碍。基于此,提出一类电致疲劳综合模型,充分考虑由于循环电场极化导致的材料疲劳现象,对铁电和压电特征曲线进行较为全面和精确地描述。最后,利用实验数据对所提模型进行了验证,结果表明其精确性和适应性均优于传统模型方法,具有很好的应用前景。

论文目录

• 1 电致疲劳综合模型
•   1.1 基本方程
•   1.2 电致疲劳方程
•   1.3 参数分析
• 2 基于遗传算法的参数估计
• 3 电致疲劳综合模型实验验证
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛晓敏,周将武,孙清,伍晓红

关键词: 铁电材料,电滞回线,蝴蝶回线,电致疲劳,综合建模

来源: 振动与冲击 2019年17期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 西安交通大学土木工程系,西安交通大学航空航天学院

基金: 国家自然科学基金(11502188,11172226)

分类号: TM221

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.17.030

页码: 220-225

总页数: 6

文件大小: 254K

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