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利用Taylor展开法研究Lamb波在功能梯度材料中的传播特性

洪轲 袁玲 沈中华 倪晓武

利用Taylor展开法研究Lamb波在功能梯度材料中的传播特性

洪轲, 袁玲, 沈中华, 倪晓武
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  • 超声技术可用于对功能梯度材料(FGMs)的性质进行评估. 由于FGMs性质的非均匀性,采用分布函数来描述FGMs弹性常数和密度沿厚度方向的变化趋势,并提出利用Taylor展开的方法来解决分布函数为任意函数时的FGMs中Lamb波的传播问题. 利用本征函数展开法得到了铁基氧化铝FGMs中Lamb波的相速度色散曲线,讨论了材料性质分布对铁基氧化铝FGMs中Lamb波传播特性的影响. 为FGMs性质(沿板厚方向变化)的反演提供了理论依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60778006)、新世纪优秀人才基金、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20103219120040)和中国博士后科学基金(批准号:20100481087)资助的课题.
    [1]

    Han Q B, Qian M L, Zhu C P 2007 Acta Phys. Sin. 56 313 (in Chinese) [韩庆邦、钱梦禄、朱昌平 2007 物理学报 56 313]

    [2]

    Chona R, Suh C S, Rabroker G A 2003 Optics and Lasers in Engineering 40 371

    [3]

    Dewhurst R J, Edwards C, McKie A D W, Palmer S B 1987 Appl. Phys. Lett. 51 1066

    [4]

    Xu B Q, Shen Z H, Ni X W 2004 Appl. Phys. Lett. 85 6161

    [5]

    Yuan L, Shen Z H, Ni X W 2007 Acta Phys. Sin. 56 7058 (in Chinese) [袁 玲、沈中华、倪晓武 2007 物理学报 56 7058]

    [6]

    Sun H X, Xu B Q, Wang J J, Xu G D, Xu C G, Wang F 2009 Acta Phys. Sin. 58 6344 (in Chinese) [孙宏祥、许伯强、王纪俊、徐晨光、王 峰 2009 物理学报 58 6344]

    [7]

    Hurley D H, Spicer J B 2004 J. Acoust. Soc. Am. 116 2914

    [8]

    Cai C, Liu G R, Lam K Y 2001 Journal of Sound and Vibration 248 71

    [9]

    Kim Y, Hunt W D 1990 IEEE Ultrasonics Symposium 90 179

    [10]

    Lefebvre J E, Zhang V, Gazalet J 1999 J. Appl. Phys. 85 3419

    [11]

    Datta S, Hunsinger B J 1978 J. Appl. Phys. 49 475

    [12]

    Lefebvre J E, Zhang V, Gazalet J 2001 IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Contr. 48 1332

    [13]

    Elmaimouni L, Lefebvre J E, Zhang V 2005 NDT & E International 38 344

    [14]

    Liu G R, Han X, Xu Y G, Lam K Y 2001 Composites Science and Technology 61 1401

    [15]

    Yang J, Cheng J C, Berthelot Y H 2002 J. Acoust. Soc. Am. 111 1245

    [16]

    Yu J G, Wu B 2009 NDT & E International 42 452

  • [1]

    Han Q B, Qian M L, Zhu C P 2007 Acta Phys. Sin. 56 313 (in Chinese) [韩庆邦、钱梦禄、朱昌平 2007 物理学报 56 313]

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    Dewhurst R J, Edwards C, McKie A D W, Palmer S B 1987 Appl. Phys. Lett. 51 1066

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    Xu B Q, Shen Z H, Ni X W 2004 Appl. Phys. Lett. 85 6161

    [5]

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    [6]

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    [7]

    Hurley D H, Spicer J B 2004 J. Acoust. Soc. Am. 116 2914

    [8]

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    Yang J, Cheng J C, Berthelot Y H 2002 J. Acoust. Soc. Am. 111 1245

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-25
  • 修回日期:  2010-12-14
  • 刊出日期:  2011-05-05

利用Taylor展开法研究Lamb波在功能梯度材料中的传播特性

  • 1. 南京理工大学理学院,南京 210094
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60778006)、新世纪优秀人才基金、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20103219120040)和中国博士后科学基金(批准号:20100481087)资助的课题.

摘要: 超声技术可用于对功能梯度材料(FGMs)的性质进行评估. 由于FGMs性质的非均匀性,采用分布函数来描述FGMs弹性常数和密度沿厚度方向的变化趋势,并提出利用Taylor展开的方法来解决分布函数为任意函数时的FGMs中Lamb波的传播问题. 利用本征函数展开法得到了铁基氧化铝FGMs中Lamb波的相速度色散曲线,讨论了材料性质分布对铁基氧化铝FGMs中Lamb波传播特性的影响. 为FGMs性质(沿板厚方向变化)的反演提供了理论依据.

English Abstract

参考文献 (16)

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