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管间界面特性对周向超声导波传播特性的影响 被引量：8
1
作者 高广健 邓明晰 +1 位作者 李明亮 刘畅 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第22期284-293,共10页
采用界面弹簧模型对圆管结构的管间界面特性进行描述,推导出含弱界面的圆管结构中声波沿周向传播时的位移场及应力场的数学表达式.在此基础上采用导波的模式展开分析方法,给出了与管间界面特性及激励源密切相关的周向超声导波模式展开... 采用界面弹簧模型对圆管结构的管间界面特性进行描述,推导出含弱界面的圆管结构中声波沿周向传播时的位移场及应力场的数学表达式.在此基础上采用导波的模式展开分析方法,给出了与管间界面特性及激励源密切相关的周向超声导波模式展开系数的解析表达式.数值分析了管间界面特性的变化对周向超声导波的频散和声场产生的影响.理论与数值分析结果表明,通过选择适当的驱动频率及周向导波模式,可使周向超声导波的相速度及圆管外表面的位移场随管间界面特性的变化表现出非常敏感且单调的性质.这一结果有助于采用周向超声导波方法准确定征圆管结构的管间界面特性. 展开更多
关键词 周向超声导波 管间界面特性 模式展开分析 频散
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圆管结构中周向导波非线性效应的模式展开分析 被引量：5
2
作者 高广健 邓明晰 李明亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第18期357-365,共9页
在二阶微扰近似条件下,采用导波模式展开分析方法研究了圆管结构中周向导波的非线性效应.伴随基频周向导波传播所发生的二次谐波,可视为由一系列二倍频周向导波模式叠加而成.从动量定理出发,结合柱坐标系下非线性应力张量及其散度的数... 在二阶微扰近似条件下,采用导波模式展开分析方法研究了圆管结构中周向导波的非线性效应.伴随基频周向导波传播所发生的二次谐波,可视为由一系列二倍频周向导波模式叠加而成.从动量定理出发,结合柱坐标系下非线性应力张量及其散度的数学表达式,针对圆管中某一基频周向导波模式,推导出相应的二倍频应力张量及二倍频彻体驱动力的数学表达式,建立了确定二倍频周向导波模式展开系数的控制方程,得到了伴随基频周向导波传播所发生的二次谐波声场的形式解.理论分析和数值计算表明,当构成二次谐波声场的某一二倍频周向导波模式与基频周向导波的相速度匹配时,该二倍频周向导波模式的位移振幅表现出随传播周向角积累增长的性质;当两者的相速度失配时,二倍频周向导波的振幅随传播周向角表现出"拍"效应. 展开更多
关键词 周向导波 非线性效应 二次谐波发生 模式展开分析
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复合圆管界面特性对周向超声导波二次谐波发生效应的影响分析 被引量：2
3
作者 李明亮 邓明晰 高广健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期158-167,共10页
研究了复合圆管的管间界面特性对周向超声导波二次谐波发生效应所产生的影响.在二阶微扰近似条件下,将周向超声导波传播过程中的非线性效应视为其线性波动响应的一个二阶微扰.采用界面弹簧模型对复合圆管的管间界面特性进行描述.根据导... 研究了复合圆管的管间界面特性对周向超声导波二次谐波发生效应所产生的影响.在二阶微扰近似条件下,将周向超声导波传播过程中的非线性效应视为其线性波动响应的一个二阶微扰.采用界面弹簧模型对复合圆管的管间界面特性进行描述.根据导波的模式展开分析方法,伴随基频周向超声导波传播所发生的二次谐波可视为由一系列二倍频周向导波模式叠加而成.管间界面特性的变化可从多个方面对二倍频周向导波模式的展开系数及声场产生影响,尤其是界面特性的变化所引起的周向超声导波相速度的改变,将显著地影响到二次谐波随传播周向角的积累增长程度.理论及数值分析结果表明,周向超声导波的二次谐波发生效应随管间界面特性的改变而发生非常敏感的变化,可将其用于准确定征复合圆管的管间界面性质. 展开更多
关键词 管间界面特性 周向超声导波 二次谐波发生 模式展开分析
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圆管结构中的非线性周向导波
4
作者 高广健 李明亮 邓明晰 《应用声学》 CSCD 北大核心 2018年第5期680-690,共11页
采用将二阶微扰近似与模式展开分析相结合的方法,可从理论上有效求解圆管结构中的非线性周向导波问题。通过数值计算和有限元仿真发现,基频与二倍频周向导波模式的相速度匹配程度,可显著影响二倍频周向导波模式随传播周向角的积累增长... 采用将二阶微扰近似与模式展开分析相结合的方法,可从理论上有效求解圆管结构中的非线性周向导波问题。通过数值计算和有限元仿真发现,基频与二倍频周向导波模式的相速度匹配程度,可显著影响二倍频周向导波模式随传播周向角的积累增长程度。针对基频与二倍频周向导波模式的相速度和群速度均相匹配的情形,通过实验研究发现,周向导波确可存在强烈的非线性效应,且周向导波的二次谐波发生效应可对圆管早期损伤状态做出敏感的响应。文中给出的有关结果,可为进一步开展非线性周向导波的研究工作奠定理论和实验基础。 展开更多
关键词 周向导波 二次谐波发生 模式展开分析 积累效应 损伤评价
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