壓電板表面交指叉換能器激發藍姆波的模擬分析

Abstract

本文探討表面交指叉換能器在厚度模式及厚度剪切模式壓電陶瓷平板中激發的藍姆波，數值計算時、頻域響應及其波傳特性。依據Engan (1969)求解半無限域表面交指叉換能器電場強度的方法，以級數解與雷見德函數近似壓電平板表面電極之驅動電位，作為外加激發源的電性邊界條件，求解考慮壓電材料機電耦合效應的板波波傳響應。應用修正Clenshaw-Curits數值積分計算交指叉電極激發之壓電平板藍姆波位移之頻域響應，以反快速傅立葉方法轉換成時域響應。厚度模式壓電平板所激發的 藍姆波的振幅幾乎與 藍姆波響應一般大，這是施加表面曳力激發藍姆波方式無法比擬。本文並討論不同電極數目及寬度之交指叉換能器生成的近場與遠場藍姆波響應。