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驗上對功能梯度材料中激光激發(fā)的超聲波的傳播特性進行了研究，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，并從理論上對材料中激光超聲波的激勵問題進行了討論。
　　 建立了材料中激光超聲波的力源激勵模型，利用復(fù)互易關(guān)系和特征函數(shù)展開法對激光加載情況下材料中的超聲導波進行了研究，得到了接收點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超聲導波波形產(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展開的方法來解決分布函數(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)時的功能梯度材料中Lamb波的傳播問題，利用本征函數(shù)展開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)分布對功能梯度材料中Lamb波傳播特性的影響。
　　 建立了半無限厚功能梯

3、度材料中超聲波傳播的理論模型，并考慮了在實際制備功能梯度材料的過程中孔隙的存在，利用本征函數(shù)展開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)律能夠同時反映功能梯度材料的彈性常數(shù)、密度、厚度和孔隙率四個參數(shù)方面的信息。
　　 建立了PVDF薄膜傳感器檢測激光超聲的實驗系統(tǒng)，分別對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行了定量測量，