设有压电常数d15≠0的x切割的晶片,电极面与x轴垂直,若此晶片只受到切应力X5以及电场强度E1的作用。在此情况下选X5、E1为自变量,第一类压电方程组为:

厚度切变压电振子示意图:

晶片内能为:

代入到式,即得厚度切变晶片的机电耦合系数为:

对于四方晶系、三方晶系和六方晶系中的晶体,具有d15≠0的压电晶体以及压电陶瓷(z轴为极化轴)都存在sE55=sE44,故可改写为:

对于四方晶系、三方晶系和六方晶系中的大多数晶体以及压电陶瓷,除了sE55=sE44外,还存在d14=d15关系。于是可得到切变机电耦合系数k14为:

可见切变机电耦合系数k15和k14与d15成正比,与sE55.
X11平方跟成反比。
k15和k14的数值举例,钛酸钡晶体:
d15=392×10-12 库仑/牛顿
sE55 =18.4×10-12 米2/牛顿
eX11 =2920×8.85´10-12 法拉/米
故得k15= k14=0.568
厚度伸缩振动通常是薄圆片或者薄方片,如图所示。电极面与z轴垂直,若此晶片只受到应力X3以及电场强度E3的作用。在此情况下选x3、D3为自变量的第四类压电方程组为:

内能表达式:


厚度伸缩机电耦合因子kt的表达式:

◎一般情况下的四类压电方程组,矩阵形式和分量形式,参量之间的关系;
◎机电耦合因子:定义,如何求得;薄长条片的机电耦合系数,细长杆的机电耦合系数,平面机电耦合系数,厚度切变机电耦合系数。

