МАТЕРИАЛЬНЫЕ КОНСТАНТЫ ПИРОПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ ТРИГОНАЛЬНОЙ СИНГОНИИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ
Аннотация
Исследуется предложенная ранее модель предварительно напряженной термоэлектроупругой среды класса 3m тригональной сингонии, находящейся в условиях воздействия начальных механических напряжений, электростатического поля при заданной температуре. Предполагается, что наведенное в материале начально-деформированное состояние однородно, начальные тепловые воздействия не превышают температуры фазовых переходов, начальное электростатическое поле однородно и задано вектором напряженности. Использованы линеаризованные в лагранжевой системе координат определяющие соотношения, уравнения движения термоэлектроупругих сред, уравнения электростатики и уравнения распространения тепла. Линеаризация проведена в рамках наложения малых деформаций на конечные деформации с сохранением в уравнении состояния членов высокого порядка. В рамках модели на примере LiNbO3 исследовано раздельное и совместное влияние вида и величины начальных воздействий на изменение свойств материала. Показано, что начальные механические, электростатические или температурные воздействия нарушают симметрию пиропьезоэлектрического материала: совпадающие в естественном состоянии константы разделяются, их поведение различно и зависит от характера и величины наведенных деформаций. Под действием одноосного механического напряжения показана трансформация упругих и пьезоэлектрических модулей материала в зависимости от наведенных деформаций, температуры, величины и направленности вектора напряженности начального электростатического поля. Показано, что наличие температурного фактора позволяет либо ослаблять, либо усиливать влияние начальных механических и электростатических воздействий. Установлены закономерности влияния начального электростатического поля большой напряженности на упругие и пьезоэлектрические свойства материала. Результаты оформлены в виде графиков и могут представлять интерес при разработке, проектировании и оптимизации пиропьезоэлектрических материалов, используемых при создании микро- и наноразмерных приборов и устройств.
