基于兰姆波传播特性金属板光声疲劳评估研究

发布时间：2017-04-11 14:00

  本文关键词：基于兰姆波传播特性金属板光声疲劳评估研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基于热_>方程,通过对激光与材料相互作用的温度场和应力场的分析,研究激光作用于铝板表面激发超声波的物理过程。研究表明,激光激发的超声Lamb波具有不同的模式。金属板材内部由于疲劳会产生弹性模量的变化。Lamb波在经过不同的弹性模量部分板材时,接受得到的Lamb相位发生变化。通过接收得到的Lamb的相位变化可以反演得到板材内部的疲劳程度,达到无损检测的目的。不同模式下Lamb波对于弹性模量变化的敏感程度不同,反演得到的金属疲劳的情况也不同。为了研究Lamb波各模式的成像质量,对Lamb波传播特性进行理论计算与仿真成像实验。研究表明,高阶模式Lamb波的相速度相对于弹性系数的变化比零阶模式的敏感,且高阶模式成像拟合的圆半径与实际半径均方差较小,即成像质量优于零阶模式。因此,采用高阶模式进行成像分析,其成像质量要远优于当前常用的零阶模式。
【关键词】：兰姆波 无损检测 相速度 弹性模量 成像质量
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG113.255
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 研究进展11-13
• 1.2.1 超声波的研究进展11
• 1.2.2 Lamb波的研究进展11-12
• 1.2.3 激光超声波的研究进展12-13
• 1.3 主要工作13-15
• 第二章 兰姆波的简介15-19
• 2.1 概念15-16
• 2.2 兰姆波的激发16-18
• 2.3 Lamb波的相速度和群速度的概念18-19
• 第三章Lamb波色散曲线测量19-30
• 3.1 Lamb波速度测量方法19
• 3.2 频域法原理19-20
• 3.2.1 傅里叶变换与线性叠加原理19-20
• 3.2.2 频域法原理20
• 3.3 相干法测量绝对相位原理20-21
• 3.4 试验结果与分析21-30
• 第四章 兰姆波成像研究30-37
• 4.1 理论计算30-34
• 4.1.1 数学模型30
• 4.1.2 数值计算30-34
• 4.2 仿真成像实验34-36
• 4.3 本章小结36-37
• 第五章 疲劳金属板中超声波的激光激发与检测研究37-50
• 5.1 理论模型37-39
• 5.2 薄板激发瞬态Lamb波39-50
• 5.2.1 Lamb波的离散关系40-43
• 5.2.2 实验器件及所得的波形43-47
• 5.2.3 推导与结论47-50
• 第六章总结与展望50-51
• 6.1 总结50
• 6.2 研究展望50-51
• 参考文献51-54
• 致谢54-55
• 在校期间的研究成果及发表的论文55

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