А.А. Теплых – к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, лаборатория физической акустики,  

Саратовский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН

E-mail: teplykhaa@mail.ru

Б.Д. Зайцев – д.ф.-м.н., профессор, зав. лабораторией физической акустики, 

Саратовский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН

E-mail: zai-boris@yandex.ru

А.М. Шихабудинов – к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, лаборатория физической акустики, 

Саратовский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН

E-mail: alex-sheih@yandex.ru

И.А. Бородина – к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, лаборатория физической акустики, 

Саратовский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН E-mail: borodinaia @yandex.ru

Представлен способ уточнения материальных констант для резонаторов из пьезокерамики ЦТС-19 в виде диска методом широкополосной акустической спектроскопии. При помощи прецизионного LCR измерителя измерен комплексный электрический импеданс каждого резонатора в широком диапазоне частот. На основе двумерного осесимметричного метода конечных элементов создана теоретическая модель резонатора, при помощи которой проведен анализ чувствительности различных мод колебаний пьезодиска, позволивший уточнить значения некоторых материальных констант пьезокерамики. Решена обратная задача с использованием алгоритма Нелдера–Мида и вычислены уточненные значения всех 10 материальных констант пьезокерамики для каждого исследованного образца. Проведено сравнение уточненных значений со значениями, ранее опубликованными в литературе.

1. Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е. Исследование коэффициента электромеханической связи акустических волн в радиально-изотропном тонком пьезоэлектрическом цилиндре // Труды XXII сессии РАО. 2010. Т. 1. С. 253−256.
2. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир. 1979. 392 с.
3. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / Под ред. Б.Е. Поберди. М.: Мир. 1975. 541 с.
4. Pérez N., Andrade M.A.B, Buiochi F., Adamowski J.C. Identification of Elastic, Dielectric, and Piezoelectric Constants in Piezoceramic Disks // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. V. 57. № 12. P. 2772−2783.
5. Pérez N., Buiochi F., Andrade M.A.B., Adamowski J.C. Numerical characterization of soft piezoelectric ceramics // AIP Conf. Proc. 2012. 1433. 648. doi: 10.1063/1.3703267.
6. Тополов В.Ю., Панич А.Е. Электромеханические свойства сегнетопьезокерамик на основе оксидов семейства перовскита // Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ». 2008. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2008/002.pdf.
7. Nelder J.A., Mead R. A simplex method for function minimization // Comput. J. 1965. V. 7. № 4. P. 308−313.