基于分向半解析有限元法的椭圆杆波动特性
本文选题:导波 + 分向半解析有限元法 ; 参考:《应用基础与工程科学学报》2015年01期
【摘要】:波导结构中导波的传播特性是超声导波检测技术的重要基础.本文选择椭圆杆作为研究对象,在椭圆坐标系下,采用分向半解析有限元法,结合变分原理,建立运动方程.由此计算得到的圆杆相速度曲线与解析解的吻合,验证了计算方法的正确性.在此基础上,进一步研究了长短轴比以及物理参数对椭圆截面杆中导波频散特性的影响规律.结果表明,椭圆坐标系下分向半解析有限元法能够求解出椭圆杆的频散曲线,为椭圆杆结构的导波检测提供了理论依据.
[Abstract]:The propagation characteristic of guided wave in waveguide structure is an important foundation of ultrasonic guided wave detection technology. In this paper, the elliptic rod is chosen as the object of study. In the elliptic coordinate system, the motion equation is established by using the fractional semi-analytical finite element method and the variational principle. The calculated phase velocity curve is in agreement with the analytical solution, which verifies the correctness of the calculation method. On this basis, the influence of long and short axis ratio and physical parameters on the dispersion characteristics of guided waves in elliptical cross-section rod is further studied. The results show that the split-direction semi-analytical finite element method in elliptic coordinate system can solve the dispersion curve of elliptic bar and provide a theoretical basis for guided wave detection of elliptic bar structure.
【作者单位】: 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院;安徽理工大学理学院;
【基金】:国家自然科学基金重点资助项目(11132002)
【分类号】:TU323
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 P. Ponnusamy;M. Rajagopal;;WAVE PROPAGATION IN A TRANSVERSELY ISOTROPIC THERMOELASTIC SOLID CYLINDER OF ARBITRARY CROSS-SECTION[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2011年06期
2 周方俊;王悦民;申传俊;孙丰瑞;;螺旋杆结构中弹性导波频散特性研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2013年01期
【共引文献】
相关期刊论文 前9条
1 孙雅欣;何存富;吴斌;王秀彦;刘增华;;超声导波技术在螺纹钢锚杆检测中的应用研究[J];工程勘察;2008年04期
2 何存富;孙雅欣;王秀彦;张青;刘增华;吴斌;;高频纵向超声导波在埋于无限大介质中钢杆的传播特性[J];机械工程学报;2007年03期
3 何存富;孙雅欣;吴斌;王秀彦;刘增华;;高频纵向导波在钢杆中传播特性的研究[J];力学学报;2007年04期
4 马洁腾;张昌锁;潘立业;廖霖;张胜利;;高频纵向导波在锚杆检测中的应用[J];煤矿安全;2013年10期
5 廖霖;张昌锁;柳明;张胜利;王银涛;;20~1000kHz超声导波用于锚杆锚固质量检测的探索[J];金属矿山;2013年11期
6 张小伟;唐志峰;吕福在;王亚东;柳伟续;;基于半解析有限元法的多层管超声导波数值模拟与试验研究[J];机械工程学报;2014年08期
7 裴宝琳;杨栋;;锚杆锚固质量的无损检测探究[J];矿业研究与开发;2014年01期
8 潘立业;张昌锁;马洁腾;王银涛;柳明;;高频超声导波检测锚杆有效锚固长度分析[J];煤炭科学技术;2014年12期
9 朱龙翔;王悦民;宗侣;孙丰瑞;;基于模态分析方法的管道导波频散曲线计算[J];海军工程大学学报;2014年06期
相关硕士学位论文 前10条
1 李杰;基于应力波反演的管道损伤识别技术研究[D];中国石油大学;2008年
2 李威;基于磁致伸缩导波检测数据的分析管理系统的设计与实现[D];北京工业大学;2009年
3 顾军;超声导波在管中的频散特性及实验研究[D];大连理工大学;2009年
4 郑圣强;长输管道应力波特性研究[D];中国石油大学;2009年
5 朱英奎;管状结构中超声导波检测特性实验研究[D];河北科技大学;2010年
6 易冬蕊;输油管道的超声导波检测应用技术研究[D];西安石油大学;2012年
7 孙元斌;管道非连续处导波散射特性研究[D];大连理工大学;2013年
8 徐柳娟;导波技术在水利工程管道损伤检测中的应用研究[D];东北农业大学;2013年
9 王泽林;护栏立柱便携式超声导波检测系统开发及实验研究[D];北京工业大学;2013年
10 刘思洋;基于扭转与弯曲模态导波的钢管混凝土缺陷检测方法[D];哈尔滨工业大学;2013年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 周斌;刘其中;郭景丽;;螺旋天线的快速分析及宽带化设计[J];电波科学学报;2005年05期
2 纪奕才,孙保华,刘其中;基模螺旋天线的研究[J];电子学报;2002年03期
3 王悦民;沈立华;申传俊;孙丰瑞;;管道导波无损检测频率选择与管材特征关系[J];机械工程学报;2009年08期
4 刘增华;余锋祥;宋国荣;何存富;吴斌;;基于非参数Snakes的时频重排方法在钢绞线导波模态识别中的应用[J];机械工程学报;2011年08期
5 何存富,吴斌,范晋伟;超声柱面导波技术及其应用研究进展[J];力学进展;2001年02期
6 章本照,D. N. Fan;环形截面螺旋管道内的粘性流动[J];力学学报;1992年05期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘晓平;徐燕申;彭泽民;宋健伟;;模态分析和有限元法结合识别机械结构结合面动力学参数的研究[J];应用力学学报;1993年04期
2 金为芝;;渗流有限元法的收敛性与稳定性探讨[J];工程勘察;1986年01期
3 王春;;三维有限元通用软件及其在微机上的应用[J];铁道标准设计;1992年05期
4 石钦周,杨维斌,,顾孝同;有限元法在郑州黄河“九五”滩水源地地下水资源评价中的应用[J];人民黄河;1994年09期
5 郑t;石路杨;;扩展有限元法中摩擦接触条件的施加[J];低温建筑技术;2014年04期
6 杨柏坡;陈庆彬;;显式有限元法在地震工程中的应用[J];世界地震工程;1992年04期
7 蔡松柏,沈蒲生;钢筋混凝土剪力墙结构非线性动力响应的有限元法[J];世界地震工程;1998年02期
8 王福军;黎耀军;K.Han;Y.T.Feng;;一种用于结构动态过程数值模拟的广义有限元法[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2006年04期
9 梁秋道;计算梁柱稳定性的有限元法[J];洛阳大学学报;1997年04期
10 赵学友;;弹性基础结构中的有限元法[J];包头钢铁学院学报;1993年02期
相关会议论文 前7条
1 丁胜勇;邵国建;;基于多边形有限元法的混凝土细观模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
2 金峰;方修君;;扩展有限元法及与其他数值方法的联系[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
3 郑颖人;赵尚毅;;用有限元法求边坡稳定安全系数[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
4 靳红涛;王泽瑜;李新月;;对有限元法中梁单元的一点改进[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
5 李超;刘长虹;覃新川;;三元区间数有限元法的应用[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年
6 孙川;周涛;;边坡稳定性数值分析方法研究进展[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
7 张其林;欧阳可庆;;桅杆非线性静动力分析的空间索桁有限元法[A];全国索结构学术交流会论文集[C];1991年
相关博士学位论文 前1条
1 卜令方;增强有限元法及其在岩土工程非连续变形分析中的应用[D];浙江大学;2014年
相关硕士学位论文 前5条
1 李超;无网格—有限元法耦合理论的研究及其应用[D];西安理工大学;2008年
2 敖日汗;薄板受迫振动问题的Trefftz有限元法[D];天津大学;2007年
3 王伟;基于有限元法的吸声体的优化研究初探[D];太原理工大学;2006年
4 张松鸽;岩石声发射的扩展有限元法分析初探[D];大连理工大学;2013年
5 徐健;基于非概率集合有限元法的迁移建筑物结构分析及可视化研究[D];天津大学;2006年
本文编号:1952431
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1952431.html