• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    聲表面波在空心圓柱體中的傳播特性分析

    2022-03-17 10:16:00吳榮興邱森張青艷鄭東
    電子測試 2022年5期
    關(guān)鍵詞:表面波圓柱體空心

    吳榮興, 邱森, 張青艷, 鄭東

    (寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院 應(yīng)用力學(xué)研究所,浙江寧波,315800)

    0 引言

    聲表面波因其具有激發(fā)和接收簡單、傳播能量衰減較小、檢測領(lǐng)域廣泛等優(yōu)點,在板型和圓柱類結(jié)構(gòu)中獲得了廣泛的應(yīng)用[1]。高祥熙等利用超聲表面波對飛機液壓導(dǎo)管的裂紋進行了檢測[2]。徐志祥等采用有限元仿真分析表面波在涂層平板表面的傳播規(guī)律,利用Morse小波分解多頻表面波信號,提取最大幅值單一頻率的缺陷時域信號從而確定表面缺陷位置[3]。宋大成等研究了聲表面波與一定深度范圍內(nèi)的V型裂紋的作用過程,采用有限元方法模擬了熱彈機制下,線性脈沖激光源激發(fā)的聲表面波信號在金屬材料中的傳輸過程,以及聲表面波與V型裂紋的相互作用[4]。吳榮興等分析了聲表面波在混凝土材料特性檢測和飛機結(jié)冰厚度檢測等應(yīng)用[5-7]。

    金屬圓柱作為常見的結(jié)構(gòu)類型,其表面缺陷檢測和管道類傳感檢測一直是檢測領(lǐng)域重要的方向。聲表面波在圓柱表面?zhèn)鞑a(chǎn)生色散和相移現(xiàn)象,這與聲表面波在平板上的傳播規(guī)律不同,一定程度影響了檢測表面缺陷的位置精度[8]。徐志祥等提出通過掃描檢測點的方法確定缺陷的位置,給出了表面波在表面缺陷附近的傳播路徑和缺陷深度計算公式[9]。本文分析了聲表面波在空心圓柱體內(nèi)傳播的特性,為聲表面波在空心圓柱體的檢測奠定了理論基礎(chǔ)和方法。

    1 基本方程

    聲表面波在如圖1所示的空心圓柱體內(nèi)沿著圓周方向傳播,其內(nèi)徑、外徑和圓周轉(zhuǎn)角分別為r1、r2和θ,z軸垂直于的圓柱體橫截面,文中不考慮聲表面波沿著z軸方向傳播。

    圖1 空心圓柱體截面圖

    各個方向的位移可以寫為

    式中

    通過位移表達式可以確定聲表面波的振動模態(tài)形式,主要為對稱振動和反對稱振動模態(tài)。

    2 計算結(jié)果

    可以對式(11)進行求解,這里設(shè)定的材料參數(shù)為空心圓柱鋁管,相關(guān)參數(shù)定義如下

    可以進一步定義周向?qū)Рǖ南嗨俣葹閇10]

    這樣繪制了不同內(nèi)徑空心鋁圓柱體的聲表面波的頻散關(guān)系如圖2所示。

    圖2 空心鋁圓柱的聲表面波頻散關(guān)系(r2=19mm)

    圖3 空心鋁圓柱的聲表面波頻散關(guān)系(r2=18.5mm)

    從圖2-圖4中可以觀察到隨著頻率的增加,空心鋁圓柱中的聲表面波將會出現(xiàn)一系列對稱和反對稱模態(tài),這為空心圓柱體的各類檢測提供了多模態(tài)選擇[10]。先前的研究表明低階的振動模態(tài)通常被用來作為檢測的工作模態(tài),例如零階對稱和反對稱模態(tài),主要原因是低階模態(tài)比較容易激發(fā)和接收信號,高階模態(tài)激發(fā)和接收需要更加精確[7]。同樣發(fā)現(xiàn)隨著空心鋁圓柱體壁厚的不斷增加,在同一頻率尺度內(nèi)各種振動模態(tài)將出現(xiàn)更多,這和平面板的結(jié)果不一致[11-12]。但是與平板中傳播的聲表面波一樣,隨著頻率的不斷增加,空心鋁圓柱體內(nèi)的聲表面波的各模態(tài)的波速都將趨于瑞利波波速[13]。

    圖4 空心鋁圓柱的聲表面波頻散關(guān)系(r2=18mm)

    3 結(jié)論

    分析了聲表面波在空心鋁圓柱體內(nèi)的傳播特性,建立了聲表面波的頻散方程。通過數(shù)值求解繪制了不同壁厚的空心鋁圓柱體的聲表面波頻散關(guān)系。計算結(jié)果表明聲表面波在空心圓柱體沿著圓周方向傳播時將會出現(xiàn)多個對稱和反對稱模態(tài),同時隨著頻率的增加,各種模態(tài)的相速度都將趨于瑞利波的波速。這里建立的模型和計算結(jié)果為實際的聲表面波圓柱體檢測奠定了基礎(chǔ)。

    猜你喜歡
    表面波圓柱體空心
    地球是空心的嗎?
    空心人
    溫度梯度場對聲表面波器件影響研究
    電子制作(2018年23期)2018-12-26 01:01:20
    基于WSN的聲表面波微壓力傳感器的研究
    聲表面波技術(shù)的無線測溫系統(tǒng)分析與實驗
    電子測試(2018年9期)2018-06-26 06:46:16
    空心
    柔性聲表面波器件的波模式分析
    找出圓柱體
    娃娃畫報(2016年6期)2016-07-29 19:31:34
    圓柱體上的最短路徑
    空心針治療脛腓神經(jīng)聯(lián)合損傷1例
    聂拉木县| 乌兰浩特市| 昌黎县| 无锡市| 新津县| 民和| 卫辉市| 微山县| 武平县| 武义县| 沅江市| 宜春市| 吉水县| 喜德县| 灵山县| 新营市| 平罗县| 桃江县| 洪雅县| 青冈县| 安宁市| 汕尾市| 柏乡县| 铅山县| 密云县| 厦门市| 孝义市| 常宁市| 石楼县| 南阳市| 韩城市| 天长市| 大安市| 军事| 龙门县| 平顺县| 潼南县| 葫芦岛市| 玛纳斯县| 伽师县| 呼伦贝尔市|