Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Wang, Ji (EDT)/ Chen, Weiqiu (EDT)

出品人:

页数:385

译者:

出版时间:2007-9

价格:$ 153.70

装帧:

isbn号码:9789812708137

丛书系列:

图书标签:

Piezoelectricity
Acoustic Waves
Sensors
Actuators
Materials Science
Physics
Engineering
Electronics
Transducers
Ultrasonics

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具体描述

This volume covers important subjects in the field of piezoelectric devices and applications with the latest research on piezoelectricity, acoustic waves, manufacturing technology, and design techniques. It includes up-to-date research and information on materials, new products, technological trends, and design methods of benefit to academics and researchers in the piezoelectric device industry. Contributors to this volume include prominent experts such as Clemens Ruppel of Epcos, Daining Fang of Tsinghua University, Tong-Yi Zhang of University of Science and Technology, Hong Kong, and CS Lam of TXC Corporation. A number of papers have been dedicated to Professor Harry F Tiersten of Resselear Polytechnic Institute, who passed away in 2006, for his contributions to the fundamental theory of piezoelectricity and methods for acoustic wave device analysis.

固体声学与材料科学新进展：从理论到应用图书简介本书深入探讨了固体材料中声波的传播、相互作用及其在现代工程技术中的广泛应用。全书内容聚焦于材料结构、力学性能与声学现象之间的内在联系，为读者提供一个全面而系统的知识框架，旨在推动声学、材料科学、非破坏性检测以及传感器技术领域的进一步发展。本书内容涵盖了固体物理学中弹性波理论的基础，从宏观的连续介质力学模型出发，逐步深入到微观晶格振动的量子力学描述。重点分析了P波（纵波）和S波（横波）在各向异性介质（如晶体和复合材料）中的传播特性、偏振现象以及速度色散规律。特别辟出章节详细阐述了界面和缺陷对声波场分布的影响，包括反射、折射、散射和衍射过程，这些是理解超声成像和声学无损评估性能的关键。在材料特性与声学响应的交叉领域，本书详细讨论了材料的本构关系如何决定其声速和衰减特性。我们分析了高分子材料、金属合金以及先进陶瓷中的声波吸收与散射机制，包括黏滞阻尼、晶界散射和弛豫过程。书中引入了先进的计算方法，如有限元法（FEM）和边界元法（BEM），用于精确模拟复杂结构中的声场分布，并展示了如何利用这些模拟工具来指导材料设计和结构优化。本书的另一重要部分致力于新型声学现象的探索。我们详细介绍了在特定激发条件下（如高强度超声波或特定频率范围）材料内部可能出现的非线性声学效应。这包括谐波产生、调制效应以及波形畸变，并讨论了如何利用这些非线性特征来探测材料内部的微观损伤和应力状态，这在疲劳评估和早期裂纹检测中具有极高的实用价值。在应用层面，本书提供了多个基于固体声学原理的先进技术案例。首先，对超声无损评估（NDE）技术进行了详尽的阐述，涵盖了从传统的脉冲回波法到更先进的相控阵超声（PAUT）和导波技术。重点分析了如何优化探头设计和信号处理算法，以提高检测的灵敏度和空间分辨率，特别是在检测复杂几何形状和强耦合界面时的挑战与解决方案。其次，本书对声波在智能材料系统中的应用进行了深入探讨。这包括利用声学波对环境变化（如温度、压力、应变）的敏感性，开发高精度的声学传感器和应变计。我们探讨了声发射（AE）技术在实时结构健康监测（SHM）中的前沿进展，如何通过捕捉材料断裂或塑性变形过程中释放的瞬态弹性波，来实现对关键基础设施的早期预警。此外，书中还涵盖了声学在材料加工和制造中的作用，例如超声辅助加工技术如何改善切削性能和表面质量，以及如何利用声波在粉末冶金和增材制造（3D打印）过程中控制材料的微结构演化。本书的结构设计兼顾了理论的严谨性和工程实践的指导性。每一章后附有精心设计的习题和案例分析，帮助读者巩固理论知识并将其应用于解决实际工程问题。目标读者本书适合于材料科学、机械工程、土木工程、声学工程、物理学以及电子工程等相关专业的本科高年级学生、研究生以及从事研发和工程应用的技术人员。对于希望深入理解材料结构与声学行为之间复杂关系的工程师和研究人员而言，本书将是一本不可或缺的参考资料。通过阅读本书，读者将能够掌握从基础声学理论到尖端检测与传感技术的完整知识体系。预期贡献本书旨在弥合固体声学理论与工程应用之间的鸿沟，通过整合跨学科的知识，激发读者对利用声波作为一种强大工具来理解、表征和改进材料与结构的潜力。我们相信，对这些基础和前沿知识的掌握，将有力推动下一代高性能材料的开发和更可靠的工程系统的实现。