【摘 要】
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超声导波检测技术具有高效、灵敏等特点,目前已广泛应用于各种结构的无损检测。但目前,关于导波的机理和特性的研究还存在很多问题,因此越来越多的学者加入了对导波的理论和方法研究。本文将对导波分析技术中存在的一些问题进行研究,主要内容如下:首先,本文介绍了超声导波的传播原理和研究方法,这是本文研究的前提和基础。并对超声导波的频散方程进行了推导,给出了1mm钢板的频散曲线,为后面的导波散射研究提供了理论基础
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超声导波检测技术具有高效、灵敏等特点,目前已广泛应用于各种结构的无损检测。但目前,关于导波的机理和特性的研究还存在很多问题,因此越来越多的学者加入了对导波的理论和方法研究。本文将对导波分析技术中存在的一些问题进行研究,主要内容如下:首先,本文介绍了超声导波的传播原理和研究方法,这是本文研究的前提和基础。并对超声导波的频散方程进行了推导,给出了1mm钢板的频散曲线,为后面的导波散射研究提供了理论基础;其次,发展一种解析积分的正交勒让德多项式方法,并求解了无限大平板中的热弹导波。该方法主要推导出了正交勒让德多项式方法求解过程中积分的解析表达式,极大提高了计算效率;并通过引入温度梯度的边界条件表达式,扩展了适合勒让德多项式方法的应用范围。与已有文献对比证实了改进方法的正确性;数值算例表明本文方法的正确性和计算效率;最后,在上述研究基础上,利用计算出的频散曲线,基于二维弹性动力学边界元法求解兰姆波传播问题。首先针对常值单元推导出了边界元法的奇异积分,基于围道积分定理,得到其解析表达式。然后将其应用于平板兰姆波的传播以及缺陷作用问题求解,数值算例表明本文方法的有效性。最后,针对平板表面矩形缺陷检测,基于由反射和透射系数组成的一组基函数,在缺陷表面宽度确定的条件下,发展一种缺陷深度量化方法;在缺陷深度确定的条件下,发展一种缺陷宽度量化方法,通过数值算例表明该量化方法准确有效。
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