线状烧蚀光源作用时瑞利表面波的指向性研究

针对线状激光光斑烧蚀工件表面的情况,利用理论分析和实验验证的方法研究了激光超声瑞利表面波的指向性。基于激光超声的烧蚀机理,将激光的烧蚀作用等效于法向应力,研究了线状垂直力源作用下远场质点的位移,提出了瑞利表面波的指向性公式。搭建了一套激光超声瑞利表面波激发与接收的系统,对获得的信号进行了幅频特性分析,以便验证信号中心频率与换能器中心频率的对应性。利用信号的峰峰值获得瑞利表面波指向性数据的实验值,并对指向性公式进行了验证。结果表明,该指向性公式对于瑞利表面波检测具有一定的参考价值。

矩形晶片的楔形超声换能器瑞利表面波远场声压及指向性图案

在瑞利表面波理论基础上对常用的晶片形状为矩形的楔形超声换能器瑞利表面波的远场做了分析和实验,在理论上给出了半无限大各向同性介质表面的声压及指向性图案。对于钢介质,做了数字计算并进行了相应的实验测量,得到比较好的实验验证。

基于瑞利表面波的曲面PBX表面裂纹深度检测的数值模拟

聚合物黏结炸药(PBXs)在生产、运输和储存的阶段可能会出现裂纹等损伤。炸药的表面裂纹对其物理属性和轰爆性能有重要的影响。表面裂纹深度的定量检测对于加工去除其表面裂纹有重要意义。为了研究利用超声表面波对PBX的表面裂纹进行裂纹深度的检测和表征的可行性,采用有限元数值模拟的方式对超声波在曲面PBX中的传播和散射规律进行研究。对不同频率的瑞利表面波在柱面和球面PBX上传播的运动规律、表面波与不同深度裂纹相互作用的反射和透射规律,以及根据表面波与裂纹的相互作用进行裂纹深度反演进行了研究。有限元数值模拟结果表明曲面PBX上的表面裂纹深度可以通过瑞利表面波的反射波和透射波的幅值变化模式进行推导。

表面波检测混凝土裂缝的探讨

首先介绍表面波检测砼裂缝的可能性及检测方法的可行性 ,进一步利用有限单元未能来研究平面瑞利表面波检测砼裂缝的原理 ,以及测试分析方法。

表面波检测水工混凝土裂缝深度的理论探讨

在介绍了表面波检测混凝土裂缝深度的可能性及检测方法的可行性后，阐述了利用有限单元法研究平面瑞利表面波检测混凝土裂缝深度的原理，以及测试分析方法。研究表明有裂缝时相位差φ比无裂缝时要大，且φ与振动频率ω不成线性关系。存在一特征频率，在该频率处相位差φ变化大，有效深度系数约为０５。

超声在具有不同结构表面缺陷材料中的传播特性研究

利用有限元方法,系统研究了超声波与具有不同生长角度方向、不同生长长度的表面缺陷之间的相互作用。通过对数据的分析得到了一系列与缺陷生长角度、缺陷长度相关的反射、透射系数。所建立的模型揭示的反射与透射特性有助于鉴定有角度的缺陷,为材料缺陷的无损检测提供理论基础。

爆源远区爆破振动对建(构)筑物危害的原因分析

文章在列举试验的基础上,分析了爆源远区房屋破损的原因,一是爆破地震波在层状结构岩体中传播时由于波道作用而产生了波道效应,地震波衰减慢,致使振动强度大;二是距爆源距离远,瑞利波显得更重要,因为纵波只占总能量6.7% ,瑞利波占爆破振动总能量的67.3% ,且衰减慢,频率低,破坏性大。因此,层状结构岩体与瑞利表面波是造成爆源远区建筑破损的主要原因。

超声Lamb波二次谐波发生效率分析与模式选择

在导波模式展开分析方法的基础上,提出激发效率参量来定量表征超声Lamb波积累二次谐波的发生效率。以P92钢板为例,理论计算得到了与频散曲线对应的理论激发效率参量分布图谱,从图谱中选择理论激发效率参量大小不同的两种基频Lamb波模式:纵波型S1模式和交点型A2/S2模式,分别测量这两种基频Lamb波模式在钢板中传播时产生的二次谐波信号。理论计算和实验测量结果表明,这两种基频Lamb波模式的理论和实验激发效率参量的比值基本一致,且激发效率参量较大的纵波型S1模式能激发出效率更高的二次谐波信号。研究结果表明激发效率参量可以有效的用于Lamb波二次谐波发生效率的表征及模式选择。

射流动力学边界条件的研究

对于射流的动力学边界条件,学术界一直没有全面、系统地论述过。线性和非线性动力学边界条件之间存在相互对应的关联关系,即线性动力学边界条件应该通过对非线性动力学边界条件的线性化得到,而现有文献中并未明确。本文从动力学边界条件的普适性原始表达式入手,对平面液膜、圆射流和环状液膜气液交界面三维扰动瑞利和瑞利.泰勒表面波的线性动力学边界条件和一维扰动多级瑞利表面波的非线性动力学边界条件进行详细的推导。