硅酸镓镧晶体谐振器的高频振动分析

作     者：吴荣兴 王晓明 唐忠平 王骥 WU Rongxing;WANG Xiaoming;TANG Zhongping;WANG Ji

作者机构：宁波职业技术学院应用力学研究所浙江宁波315800 宁波大学机械与力学学院浙江宁波315211 

出 版 物：《声学技术》 (Technical Acoustics)

年 卷 期：2023年第42卷第6期

页      面：852-856页

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：2021年宁波职业技术学院研究机构专项课题"考虑复杂结构的石英晶体谐振器分析"(NZ21JG007) 

主　　题：硅酸镓镧晶体 振动 频率 厚度剪切 谐振器 

摘      要：利用Mindlin板理论分析了硅酸镓镧晶体板强耦合的厚度剪切振动和弯曲振动,获得了硅酸镓镧晶体板高频振动的色散关系、频谱关系和振动模态位移图。数值计算结果表明,Mindlin板理论可以获得硅酸镓镧晶体板厚度剪切振动的一阶精确截止频率,无需修正系数。基于石英晶体谐振器设计晶片最佳长厚比的选取方法,确定了硅酸镓镧晶片的最佳尺寸,避免了厚度剪切振动模态和弯曲振动模态的强耦合。通过绘制硅酸镓镧晶体板在最佳尺寸时的各振动模态位移图,发现厚度剪切振动模态是主振模态,具有很好的能陷效应。Mindlin板理论在硅酸镓镧晶体板高频振动的应用分析可以指导硅酸镓镧晶体谐振器的实际研发。