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近表面层黏性模量梯度变化的复合平板中激光热弹激发声表面波的传播特性

管义钧 孙宏祥 袁寿其 葛勇 夏建平

近表面层黏性模量梯度变化的复合平板中激光热弹激发声表面波的传播特性

管义钧, 孙宏祥, 袁寿其, 葛勇, 夏建平
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  • 考虑复合平板近表面层的黏性模量变化特性,建立激光在复合平板中热弹激发声表面波的有限元模型,系统研究复合平板中声表面波的传播特性,并讨论近表面层的黏性模量、厚度与Lam常数对声表面波衰减特性的影响,在此基础上,结合理论计算的色散与衰减曲线对声表面波传播特性进行验证.本研究为激光超声技术无损评估复合平板近表面层的力学性能提供理论指导,同时也为研究复合平板表面微裂纹问题提供可行性思路.
      通信作者: 孙宏祥, jsdxshx@ujs.edu.cn;Shouqiy@ujs.edu.cn ; 袁寿其, jsdxshx@ujs.edu.cn;Shouqiy@ujs.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学重点基金(批准号:51239005)、国家自然科学基金(批准号:11404147)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20140519)、中国博士后基金(批准号:2015M571672)、江苏大学高级人才基金(批准号:13JDG106)和江苏大学青年骨干教师培养工程资助的课题.
    [1]

    Cheng J C, Zhang S Y 1999Appl. Phys. Lett. 74 2087

    [2]

    Jian X, Fan Y, Edwards R S, Dixon S 2006J. Appl. Phys. 100 064907

    [3]

    Xu X D, Goossens J, Shkerdin G, Glorieux C 2008IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 55 675

    [4]

    Grunsteidl C, Veres I A, Roither J, Burgholzer P, Murray T W, Berer T 2013Appl. Phys. Lett. 102 011103

    [5]

    Ni C Y, Chigarev N, Tournat V, Delorme N, Chigarev N, Shen Z H, Gusev V E 2013J. Appl. Phys. 113 014906

    [6]

    Hess P, Lomonosov A M, Mayer A P 2014Ultrasonics 54 39

    [7]

    Wang J S, Xu X D, Liu X J, Xu G C 2008Acta Phys. Sin. 57 7765(in Chinese)[王敬时, 徐晓东, 刘晓峻, 许刚灿2008物理学报57 7765]

    [8]

    Zhang S G, Hu W X 2008Chin. Phys. Lett. 25 4314

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    Zeng W, Wang H T, Tian G Y, Hu G X, Wang W 2015Acta Phys. Sin. 64 134302(in Chinese)[曾伟, 王海涛, 田贵云, 胡国星, 汪文2015物理学报64 134302]

    [10]

    Han Q B, Qian M L 2007Acta Acoustics 32 338(in Chinese)[韩庆邦, 钱梦騄2007声学学报32 338]

    [11]

    Han Q B, Qian M L 2005Acta Acoustics 30 143(in Chinese)[韩庆邦, 钱梦騄2005声学学报30 143]

    [12]

    Sun H X, Xu B Q, Qian R Z 2009J. Appl. Phys. 106 073108

    [13]

    Sun H X, Zhang S Y 2010J. Appl. Phys. 108 123101

    [14]

    Sun H X, Zhang S Y, Xu B Q 2011J. Appl. Phys. 109 073107

    [15]

    Yuan L, Shen Z H, Ni X W, Lu J 2009J. Appl. Phys. 106 023529

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    Hong K, Yuan L, Shen Z H, Ni X W 2011Acta Phys. Sin. 60 104303(in Chinese)[洪轲, 袁玲, 沈中华, 倪晓武2011物理学报60 104303]

    [17]

    Yuan L, Sun K H, Shen Z H, Ni X W, Lu J 2015Int. J. Thermophys. 36 1057

    [18]

    Sun H X, Zhang S Y 2013Int. J. Thermophys. 34 1769

    [19]

    Sun H X, Zhang S Y, Xia J P 2015Int. J. Thermophys. 36 1156

    [20]

    Sun H X, Zhang S Y, Yuan S Q, Guan Y J, Ge Y 2016Int. J. Thermophys. 37 68

  • [1]

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    Jian X, Fan Y, Edwards R S, Dixon S 2006J. Appl. Phys. 100 064907

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    Hong K, Yuan L, Shen Z H, Ni X W 2011Acta Phys. Sin. 60 104303(in Chinese)[洪轲, 袁玲, 沈中华, 倪晓武2011物理学报60 104303]

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  • [1] 孙宏祥, 许伯强, 王纪俊, 徐桂东, 徐晨光, 王峰. 激光激发黏弹表面波有限元数值模拟. 物理学报, 2009, 58(9): 6344-6350. doi: 10.7498/aps.58.6344
    [2] 王敬时, 徐晓东, 刘晓峻, 许钢灿. 利用激光超声技术研究表面微裂纹缺陷材料的低通滤波效应. 物理学报, 2008, 57(12): 7765-7769. doi: 10.7498/aps.57.7765
    [3] 刘全喜, 钟鸣. 激光二极管阵列端面抽运复合棒状激光器热效应的有限元法分析. 物理学报, 2010, 59(12): 8535-8541. doi: 10.7498/aps.59.8535
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    [5] 袁 玲, 沈中华, 倪晓武, 陆 建. 激光在近表面弹性性质梯度变化的材料中激发超声波的数值分析. 物理学报, 2007, 56(12): 7058-7063. doi: 10.7498/aps.56.7058
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    [7] 董伟, 王志斌. 改进型混合表面等离子体微腔激光器的研究. 物理学报, 2018, 67(19): 195204. doi: 10.7498/aps.67.20180242
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    [9] 满达夫, 那仁满都拉. 具有能量输入/输出的固体层中孤立波的传播及相互作用特性. 物理学报, 2010, 59(1): 60-66. doi: 10.7498/aps.59.60
    [10] 李瑞, 韩奇钢, 贾晓鹏, 马红安, 张聪, 李战厂, 田宇. 基于三维有限元法模拟分析六面顶顶锤的热应力. 物理学报, 2009, 58(7): 4812-4816. doi: 10.7498/aps.58.4812
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-07
  • 修回日期:  2016-08-18
  • 刊出日期:  2016-11-20

近表面层黏性模量梯度变化的复合平板中激光热弹激发声表面波的传播特性

    基金项目: 

    国家自然科学重点基金(批准号:51239005)、国家自然科学基金(批准号:11404147)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20140519)、中国博士后基金(批准号:2015M571672)、江苏大学高级人才基金(批准号:13JDG106)和江苏大学青年骨干教师培养工程资助的课题.

摘要: 考虑复合平板近表面层的黏性模量变化特性,建立激光在复合平板中热弹激发声表面波的有限元模型,系统研究复合平板中声表面波的传播特性,并讨论近表面层的黏性模量、厚度与Lam常数对声表面波衰减特性的影响,在此基础上,结合理论计算的色散与衰减曲线对声表面波传播特性进行验证.本研究为激光超声技术无损评估复合平板近表面层的力学性能提供理论指导,同时也为研究复合平板表面微裂纹问题提供可行性思路.

English Abstract

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