板狀結(jié)構(gòu)是一種常見的材料結(jié)構(gòu),廣泛地應(yīng)用于各生產(chǎn)生活領(lǐng)域。超聲Lamb波作為固體中超聲波的重要類別,常用于板狀結(jié)構(gòu)的無損檢測。當存在液體負載時,板中Lamb波傳播情況復(fù)雜。本文對板中零群速度Lamb波的成因、液體負載對零群速度Lamb波的影響以及液體負載性質(zhì)變化對零群速度Lamb波的影響進行了理論分析及實驗驗證。首先,本文利用有限元方法計算得到自由板中Lamb波頻散特性曲線,通過分析計算結(jié)果,闡明了自由板中Lamb波S1模態(tài)后退波是由于兩個具有相近截止頻率的模態(tài)相互作用產(chǎn)生的,后退波模態(tài)與前進波模態(tài)耦合產(chǎn)生零群速度Lamb波。其次,為得到液體負載薄板中Lamb波頻散特性曲線,本文基于波動方程,建立了有液體負載薄板中Lamb波的理論模型。隨后將板材看作由無數(shù)相同單元結(jié)構(gòu)組合而成的周期性結(jié)構(gòu),選取其中一個單元結(jié)構(gòu),利用有限元計算方法得到有液體負載薄板中Lamb波的頻散特性曲線。同時計算得到了板中Lamb波頻域波形圖,驗證了頻散曲線計算結(jié)果的可靠性。通過分析液體負載薄板中零群速度Lamb波頻散曲線,闡述了液體負載對板中零群速度Lamb波的影響:當有液體負載時,Lamb波頻散特性曲線中零群速度...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究狀況
        1.3.1 激光超聲無損檢測技術(shù)的發(fā)展情況
        1.3.2 Lamb波零群速度模式的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 超聲檢測有液體負載薄板的研究情況
    1.4 本文研究工作
2 固體中Lamb波的激發(fā)機理及特性
    2.1 激光在固體中激發(fā)超聲的熱彈機制
        2.1.1 激光的吸收及輻照效應(yīng)
        2.1.2 熱彈機制下激光輻照材料的溫度場分布
        2.1.3 熱彈機制下激發(fā)超聲的點源模型
    2.2 薄板中超聲Lamb波特性
        2.2.1 Lamb波概述
        2.2.2 Lamb波頻散特性
        2.2.3 零群速度Lamb波特性
    2.3 本章小結(jié)
3 液體負載薄板中零群速度Lamb波的研究
    3.1 有液體負載薄板中零群速度Lamb波的理論模型
    3.2 液體負載薄板中Lamb波頻散特性曲線
        3.2.1 計算液體負載薄板中Lamb波頻散曲線的有限元法
        3.2.2 液體負載薄板中Lamb波頻散曲線計算結(jié)果及分析
    3.3 脈沖激光在薄鋁板中激發(fā)零群速度Lamb波的實驗研究
    3.4 本章小結(jié)
4 負載液體性質(zhì)變化對零群速度Lamb波的影響
    4.1 單側(cè)液體負載以及對稱液體負載對板中零群速度Lamb波的影響
    4.2 液體層厚度變化對板中零群速度Lamb波的影響
    4.3 液體種類變化對板中零群速度Lamb波的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3792850