功能梯度材料中激光超聲波頻域特性的研究.pdf

1、本文分別從理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)功能梯度材料中激光激發(fā)的超聲波的傳播特性進(jìn)行了研究，系統(tǒng)討論了功能梯度材料的彈性性質(zhì)分布對(duì)超聲波傳播特性的影響，建立了功能梯度材料的彈性常數(shù)、密度、厚度和孔隙率與超聲波相速度色散曲線之間的關(guān)系，并從理論上對(duì)材料中激光超聲波的激勵(lì)問(wèn)題進(jìn)行了討論。
　　 建立了材料中激光超聲波的力源激勵(lì)模型，利用復(fù)互易關(guān)系和特征函數(shù)展開(kāi)法對(duì)激光加載情況下材料中的超聲導(dǎo)波進(jìn)行了研究，得到了接收點(diǎn)到力源中心不同距離的鐵板表面上的

2、垂直位移，分析了不同接收距離對(duì)超聲導(dǎo)波波形產(chǎn)生的影響。
　　 建立了有限厚功能梯度材料中超聲波傳播的理論模型，并利用Taylor展開(kāi)的方法來(lái)解決分布函數(shù)（描述功能梯度材料的彈性性質(zhì)和密度沿厚度方向的變化）為任意函數(shù)時(shí)的功能梯度材料中Lamb波的傳播問(wèn)題，利用本征函數(shù)展開(kāi)法得到了不同彈性性質(zhì)分布的功能梯度材料中傳播的Lamb波的相速度，討論了彈性性質(zhì)分布對(duì)功能梯度材料中Lamb波傳播特性的影響。
　　 建立了半無(wú)限厚功能梯

3、度材料中超聲波傳播的理論模型，并考慮了在實(shí)際制備功能梯度材料的過(guò)程中孔隙的存在，利用本征函數(shù)展開(kāi)法得到了不同孔隙率、不同分布函數(shù)和不同厚度情況下功能梯度材料中超聲波的相速度色散曲線。計(jì)算結(jié)果表明超聲波相速度色散曲線的變化規(guī)律能夠同時(shí)反映功能梯度材料的彈性常數(shù)、密度、厚度和孔隙率四個(gè)參數(shù)方面的信息。
　　 建立了PVDF薄膜傳感器檢測(cè)激光超聲的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，分別對(duì)鐵基氧化鋁功能梯度材料的上表面層和基底層中的激光聲表面波進(jìn)行了定量測(cè)量，