發(fā)布時(shí)間：2023-03-03 21:29

　　超聲導(dǎo)波在各類工程結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)中具有十分巨大的應(yīng)用潛力。但是由于導(dǎo)波本身具有彌散性和多模態(tài)性,其性質(zhì)遠(yuǎn)較體波復(fù)雜,通常需要依靠繪制導(dǎo)波的彌散曲線以研究其傳播特性。傳統(tǒng)上,繪制彌散曲線的方法,是在頻率-波數(shù)域,或頻率-速度域內(nèi)將所有滿足彌散方程的點(diǎn)逐個(gè)畫出的散點(diǎn)圖法。這類散點(diǎn)圖無(wú)法自動(dòng)區(qū)別不同的模態(tài),需要憑借觀察和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行區(qū)分;相應(yīng)地,彌散曲線數(shù)據(jù)存放也只能是點(diǎn)集的形式。這給后續(xù)研究帶來(lái)了不便。本文針對(duì)此弊,提出了一種可在實(shí)數(shù)和復(fù)數(shù)波數(shù)域中分離并自動(dòng)搜索各階模態(tài)彌散曲線的算法。本法從高頻到低頻對(duì)各階模態(tài)進(jìn)行搜尋。首先,在最高和次高頻率點(diǎn)用模值收斂法求得各階模態(tài)的波數(shù)。然后,根據(jù)這兩點(diǎn)間的梯度,估計(jì)下一頻率點(diǎn)處的波數(shù),并在索根子區(qū)間內(nèi),逐步收斂到波數(shù)的精確值。此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行直至截止頻率。在多個(gè)模態(tài)相互靠近或者交叉處,畫出每個(gè)模態(tài)的位移分布,并采用皮爾遜相關(guān)度系數(shù)判別其走向。本文的模態(tài)追蹤算法也可應(yīng)用到復(fù)數(shù)域。當(dāng)實(shí)波數(shù)域彌散曲線行進(jìn)至截止頻率后,根據(jù)彌散曲線的特點(diǎn),將索根子區(qū)間擴(kuò)展為復(fù)平面,并針對(duì)此問(wèn)題提出了基于遺傳算法的二維空間模值收斂求根方法,進(jìn)而可追蹤完整的空間彌散曲線。本文就幾類典...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 超聲導(dǎo)波在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
        1.1.1 工程中的彈性波導(dǎo)
        1.1.2 超聲導(dǎo)波不同于超聲體波的特點(diǎn)
        1.1.3 超聲導(dǎo)波在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
    1.2 超聲導(dǎo)波傳播特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及工作
第二章 各類彈性波導(dǎo)中超聲導(dǎo)波的彌散方程
    2.1 彌散方程和彌散曲線
    2.2 薄壁圓管中的各階彈性導(dǎo)波模態(tài)的彌散方程
        2.2.1 薄壁管中彈性導(dǎo)波概述
        2.2.2 薄壁管中彌散方程推導(dǎo)
    2.3 單層復(fù)合材料板中各階彈性導(dǎo)波模態(tài)的彌散方程
        2.3.1 單層復(fù)合材料板中導(dǎo)波概述
        2.3.2 各向異性彈性材料的彈性矩陣及其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        2.3.3 單層復(fù)合材料板中廣義Lamb波的彌散方程
    2.4 多層復(fù)合材料板中各階彈性導(dǎo)波模態(tài)的彌散方程
        2.4.1 多層復(fù)合材料板中導(dǎo)波概述
        2.4.2 多層復(fù)合材料板中導(dǎo)波彌散方程
    2.5 用波動(dòng)方法求解二維壓電晶體板的振動(dòng)問(wèn)題
        2.5.1 無(wú)限大二維壓電晶體板概述
        2.5.2 無(wú)限大二維壓電晶體板內(nèi)彌散方程
    2.6 本章小結(jié)
第三章 實(shí)波數(shù)域彌散曲線的繪制和追蹤算法
    3.1 彌散曲線散點(diǎn)圖的局限性和擬改進(jìn)之處
        3.1.1 彌散方程求解
        3.1.2 彌散曲線散點(diǎn)圖及其局限性
        3.1.3 彌散曲線的追蹤算法
    3.2 彌散曲線繪制的主要步驟
    3.3 彌散曲線交叉處模態(tài)分離和追蹤的判斷準(zhǔn)則
    3.4 算法流程圖
    3.5 計(jì)算實(shí)例
        3.5.1 薄壁管中彌散曲線的模態(tài)分離圖
        3.5.2 單層板中彌散曲線的模態(tài)分離圖
        3.5.3 三層板中彌散曲線的模態(tài)分離圖
    3.6 本章小結(jié)
第四章 復(fù)波數(shù)域彌散曲線的繪制和追蹤算法
    4.1 概述
    4.2 在平面搜索區(qū)間內(nèi)尋根的遺傳算法
    4.3 復(fù)波數(shù)空間內(nèi)的搜索梯度選擇
    4.4 計(jì)算實(shí)例
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文的主要成果
    5.2 需進(jìn)一步研究的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的學(xué)術(shù)成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3753141