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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賴昱安
研究生(外文):Yu An Lai
論文名稱:鈮酸鋰平板在一邊真空一邊流體邊界條件下之波傳行為
論文名稱(外文):Wave Propagation in a LiNbO3 Plate with a Vacuum/Fluid Boundary Condition
指導教授:楊哲化
指導教授(外文):C. H. Yang
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:122
中文關鍵詞:壓電材料鈮酸鋰洩漏性蘭姆波頻散關係波速飄移
外文關鍵詞:PiezoelectricLiNbO3leaky Lamb wavedispersionvelocity shift
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本研究主要探討壓電平板在不同流體負載下的波傳行為改變。由部分波分解求得蘭姆波傳播於鈮酸鋰平板在一邊真空一邊流體負載邊界條件下的理論模型
獲得理論模型之後,利用特殊的演算法求得鈮酸鋰平板在不同邊界條件下精確的頻散關係圖。最後分別由雷射超音波技術與線聚焦探頭系統作量測以證明彼此的正確性。此結果對於流體感測器的應用方面,提供了許多資訊。
This research is focused on exploring the different fluid loading effects on the dispersion curves of Lamb modes propagating in a piezoelectric plate. A theoretical treatment based on a partial wave analysis is developed to model the dispersion curves of Lamb modes propagating in an X-LiNbO3 plate loaded with a vacuum/fluid boundary condition. The mode-shifting characteristics caused by the fluid loading are illustrated with numerical example. To prove the numerical result with a laser ultrasound technique and line focus beam transducer. The results provide useful information for applications of acoustic plate mode (APM) devices used in liquid sensor applications
指導教授推薦書…………………………………………………..
口試委員會審定書………………………………………………..
授權書……………………………………………………………..iii
誌謝………………………………………………………………...iv
中文摘要……………………………………………………………v
英文摘要…………………………………………………………...vi
第1章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 4
第2章 理論基礎 6
2.1 等向性材料薄板在自由邊界條件(V/V)下之理論模型 6
2.2 等向性材料薄板在流體負載(F/F)下之理論模型 7
2.3 壓電材料薄板在自由負載(V/V)下之理論模型 8
2.4 壓電材料薄板在雙邊流體負載(F/F)下之理論模型 12
2.5 壓電材料薄板在單邊流體負載(V/F)下之理論模型 13
第3章 演算法 16
3.1 全面灰階法 16
3.2 爬尋法 17
3.3 頻散曲線計算結果 17
第4章 實驗量測 19
4.1 試片 19
4.1.1 等向性材料 19
4.1.2 非等向性材料 20
4.2 實驗方法 20
4.2.1 雷射超音波系統(Laser Ultrasonic Technology) 20
4.2.2 線聚焦探頭(Line Focus Beam transducer) 22
第5章 結果與討論 25
5.1 等向性材料 25
5.1.1 鋁 25
5.1.2 黃銅 26
5.1.3 紅銅 27
5.1.4 不鏽鋼 27
5.2 壓電材料 28
5.2.1 自由邊界條件(V/V) 29
5.2.2 雙邊流體負載邊界條件(F/F) 29
5.2.3 單邊流體負載邊界條件(V/F) 30
第6章 結論 33
[1] Reyleigh, Lord, “One ther Free Vibrations of an Infinite Plate of Homogeneous Isotropic Elastic Matter”, Proc. Lond. Math. Soc. Vol. 20, pp.255, 1888-1889.
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[3] R. D. Mindlin, “Waves and Vibrations in Isotropic, Elastic Plates”, Pergamon press, pp. 199-233, 1960.
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[5] D. E. Chimenti, Adnan H. Nayfeh, 1989 ,“Ultrasonic leaky waves in a solid plate separating a fluid and vacuum,” J. Acoust.Soc. Am., Vol. 85.
[6] D. E. Chimenti, S.I. Rokhlin, 1990, “Relationship between leaky Lamb modes and reflection coefficient zeros for a fluid-coupled elastic layer,” J. Acoust.Soc. Am., Vol. 88.
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[10] C. H. Yang and D. E. Chimenti, 1995, “Acoustic Waves in a Piezoelectric Plate Loaded by a Dielectric Fluid, I. Analysis” J. Acoust.Soc. Am. 97(4)
[11] C. H. Yang and D. E. Chimenti, 1995, “Acoustic Waves in a Piezoelectric Plate Loaded by a Dielectric Fluid, II. Experiments”, J. Acoust.Soc. Am. 97(4)
[12] C. Eisenhardt, L. J. Jacobs, and J. Qu, 1999, “Application of Laser Ultrasonics to Develop Dispersion Curves for Elastic Plates,” Journal of Applied Mechanics, Vol. 66.
[13] D. Xiang, N. N. Hsu, and G. V. Blessing, 1996 “The design, construction and applications of a large aperture lens-less line-focus PVDF transducer,” Ultrasonics 34.
[14] J. G. Gualtieri, J. A. Kosinski. And A. Ballato. “Piezoelectric Materials For SAW Application”, U.S Army Research Laboratory, AMSRL-EP, Fort Monmouth, NJ 07703-5601
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6. 楊秀儀,「從無過失重回過失─紐西蘭有關醫療傷害補償制度之變遷及對台灣之啟示」,政大法學評論第64期,2000年
7. 熊秉元,「十問----向法律學者請益」,經社法制論叢第29期,2002年1月
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