PİEZOELEKTRİK ORTAMLARDA ELASTİK ve ELEKTROMANYETİK DALGALARIN YAYILMASI

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tez Danışmanı: Erol Uzal

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Yüzey dalgalarının oluşumu, davranışı ve bu dalgaların bağlı olduğu parametrelerin incelenmesi ve irdelenmesi mühendislik açısından önemli bir çalışma konusudur. Bu tez çalışmasında, üzerine çeşitli sayılarda ve farklı özelliklerde dielektrik katmanlardan ve fonksiyonel olarak derecelendirilmiş piezoelektrik yarı uzaydan oluşan bir yapıda elektrik alan nedeni ile meydana gelen enine yüzey dalgalarının varlığı ve davranışı analitik olarak incelenmiştir. Faz hızının varlığına bağlı olarak elektriksel olarak açık devre durumu için dispersiyon ifadeleri elde edilerek piezoelektrik yarı uzayın derecelendirme katsayısı yanında dielektrik katmanların ve piezoelektrik yarı uzayın malzeme özelliklerinin dispersiyona etkisi incelenmiştir

Tez çalışması altı bölümden oluşmaktadır:

İlk bölümde yüzey dalgaları ve fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemelerin incelenmesinin gerekliliğine vurgu yapılmıştır.

İkinci bölümde araştırma konusunun gelişim sürecine katkıda bulunan araştırmalardan bahsedilmiştir.

Üçüncü bölümde tez çalışmasında incelenecek yapının kısıt ve kabulleri belirtilerek iki boyutta Navier denklemleri verilmiştir. Sonuçları sonradan irdelenecek olan üç farklı problemin dispersiyon ifadesini elde etmek için gerekli işlemler yapılmıştır. Bu üç problemde, fonksiyonel olarak derecelendirilmiş piezoelektrik alt katmanın üzerine bir, iki ve üç dielektrik katman yerleştirilmiş yapılar incelenmiştir. İncelenen yapılardaki elektriksel ve mekanik başlangıç, sınır ve atlama şartlarının ışığında diferansiyel denklemlerin çözülmesiyle denklem sistemleri elde edilmiştir.

Dördüncü bölümde, bir önceki bölümde her bir problem için elde edilen denklem sistemlerinin katsayılar matrisinin yardımı ile oluşturulan dispersiyon ifadelerindeki çeşitli parametrelere farklı sayısal değerler verilerek grafikler elde edilmiştir.

Beşinci bölümde, bir önceki bölümde elde edilen grafiklerin literatürde bulunan çalışmalarla uyumlu olduğu görülmüş ve bu grafiklerin ışığında problem parametrelerinin, yüzey dalgası oluşumunu ve davranışını nasıl etkilediği değerlendirilmiştir.

Altıncı bölümde çalışmanın sonuçları irdelenmiş ve bu çalışmayı ileriye taşıyacak kişiler için önerilere yer verilmiştir.