弱界面非均匀磁电弹层状材料的波动性能研究

磁电弹层状材料由压电和压磁（磁致伸缩）层复合而成，具有制作工艺简单和磁电转换效率高等优点，在声波和微波等领域呈现出良好的应用前景。本申请项目基于弱界面（非理想界面）和材料性能沿厚度梯度变化模型，理论研究压电－压磁层状结构中弹性波的传播，揭示界面性能和材料非均匀性对波传播特征的影响；实验测定压电－压磁层状结构中Rayleigh型表面波和Lamb型导波的传播速度，验证理论解的正确性，并探索基于弹性波传播性能的磁电层状材料参数的确定方法。该项目的实施将加深对磁电弹层状结构中弹性波传播规律的理解和认识，为磁电弹材料的应用提供理论支持，同时丰富磁电弹材料力学的研究成果。

该项目的主要研究工作包括：（1）采用“弹簧”模型表征界面的非理想性(弱界面)，研究了弹性波在压电-压磁双材料界面上的反射和透射特性；(2) 分析了初应力对压电-压磁双材料板中SH型和Lamb型导波传播性能的影响；（3）功能梯度磁电弹半空间中SH表面波的存在性以及压电/压磁功能梯度层状结构中SH波的频散性能（4）横波(SV波)垂直入射时压电/（弹性/压磁）和（压电/弹性）/压磁两种Fibonacci准周期结构的频带特性；（5）弱界面压电－压磁层状结构（压电、压磁层状半空间、压电－压磁双层和压电－压磁－压电夹层结构）中弹性波的传播性能；（6）揭示了功能梯度压电板、非均匀磁电弹多材料板中厚度-扭曲波的传播特征和能量俘获机理；（7）含纳米夹杂压电复合材料在电声波作用下的表面/界面效应；（8）含孔洞和夹杂功能梯度压电-压磁材料的弹性波散射与动应力集中；（9）压电－压磁层状结构中Rayleigh型表面波和Lamb型导波的实验方法；（10）附有表面质量层和电极石英板的厚度-扭曲振动；（11）压电-压磁夹层结构端部的圣维南（Saint-Venant）衰减效应。