鐵電駐極體材料的力電耦合分析及其光電耦合應(yīng)用研究.pdf

1、本文建立了鐵電駐極體材料的力電耦合本構(gòu)關(guān)系，分析了在大變形情況下鐵電駐極體材料的力電耦合性質(zhì)和穩(wěn)定性?；诜蔷€性場理論，本文推導(dǎo)了力電耦合的平衡方程和穩(wěn)定性條件，并研究了在外力和電壓同時(shí)作用下的壓電性和力電耦合穩(wěn)定性。此外，本文設(shè)計(jì)了鐵電駐極體和液晶高彈聚合物(LCE)的復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的功能，研究了光電耦合性質(zhì)。
　　 研究表明，當(dāng)外部載荷存在時(shí)，鐵電駐極體材料的正逆壓電系數(shù)仍然相等。鐵電駐極體的壓電系數(shù)d33與極化電荷密

2、度幾乎成正比，隨聚合物的相對介電常數(shù)的增大而減小。當(dāng)外力較小時(shí)，壓電系數(shù)幾乎不受外力影響；當(dāng)外力較大時(shí)，壓電系數(shù)隨著壓力的增大而增大。在小變形情況下，壓電系數(shù)隨電壓線性變化；當(dāng)電壓足夠大而引起大變形時(shí)，壓電系數(shù)與電壓成非線性關(guān)系。為了保證鐵電駐極體材料處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，對應(yīng)的Hessian矩陣應(yīng)該是正定的。鐵電駐極體材料存在兩個(gè)臨界失穩(wěn)電壓，而且臨界失穩(wěn)電壓的絕對值隨著壓力的增大而減小。
　　 對于鐵電駐極體和液晶高彈聚合物的