本文選題：改進的半解析有限元模型　切入點：縱向模態(tài)導波　出處：《機械工程學報》2015年12期

【摘要】：針對波源對縱向模態(tài)導波在管道中傳播的影響問題,建立改進的管道縱向模態(tài)導波半解析有限元(Semi-analytical finite element,SAFE)模型,相對先前的SAFE模型,實現(xiàn)縱向模態(tài)導波的單獨計算求解,提高了計算效率。在此基礎(chǔ)上,利用正交模態(tài)展開法建立波源對縱向模態(tài)導波在管道中傳播影響的數(shù)學模型,分析數(shù)學模型可以看到縱向模態(tài)導波的幅值取決于導波的波結(jié)構(gòu)和波源特性。為論證波源對縱向模態(tài)導波在管道中傳播影響的數(shù)學模型,通過數(shù)值計算和試驗方法,從相同波源激勵的不同縱向模態(tài)導波之間的幅值關(guān)系和不同波源激勵的同一模態(tài)導波之間的幅值關(guān)系兩個方面開展研究工作。對比數(shù)值計算結(jié)果和試驗結(jié)果,說明建立的波源對縱向模態(tài)導波在管道中傳播影響的數(shù)學模型是可信的。研究結(jié)論為設(shè)計合適的導波傳感器實現(xiàn)在管道中激勵特定的縱向模態(tài)導波奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Aiming at the influence of wave source on the propagation of longitudinal modal guided wave in pipeline, an improved semi-analytical finite element semi-analytical finite element (SAFEE) model of longitudinal modal guided wave in pipeline is established. Compared with the previous SAFE model, the longitudinal modal guided wave can be solved separately. On the basis of this, the mathematical model of the influence of the wave source on the longitudinal mode guided wave propagation in the pipeline is established by using the orthogonal mode expansion method. By analyzing the mathematical model, we can see that the amplitude of longitudinal mode guided wave depends on the wave structure and wave source characteristics. In order to demonstrate the influence of wave source on the propagation of longitudinal mode guided wave in pipeline, the numerical calculation and experimental method are used. The research work is carried out from two aspects: the amplitude relationship between different longitudinal mode guided waves excited by the same wave source and the amplitude relationship between the same mode guided waves excited by different wave sources. The numerical results are compared with the experimental results. It is shown that the mathematical model of the influence of the wave source on the propagation of longitudinal mode guided waves in pipeline is credible. The research results lay a foundation for the design of appropriate guided wave sensors to excite specific longitudinal mode guided waves in pipelines.
【作者單位】： 浙江大學現(xiàn)代制造工程研究所;浙江大學數(shù)字技術(shù)及儀器研究所;杭州浙達精益機電技術(shù)股份有限公司;
【基金】：國家自然科學基金(51275454,61271084) 質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項(20140027) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資助項目
【分類號】：TG115.28

【參考文獻】

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本文編號：1659169