基于有限元方法的双层材料激光超声数值模拟.PDF

基于有限元方法的双层材料激光超声数值模拟 陈 刚，王开圣，赵志敏 　 （南京航空航天大学 理学院，南京 ２１００１６） 采用有限元方法数值模拟了单脉冲激光热弹激发双层材料中的超声波，得到了材料的 摘 要： 　 上下表面的应力场分布。通过对铝板中的波形进行快速傅里叶变换得到频率信号，计算出波包群 速度，判断出材料中兰姆波的模态。结果表明：受基底影响，在双层材料的上层铝板中得到了三种 模态的兰姆波。该研究为复合材料激光超声的应用研究提供了新的途径。 有限元方法；双层材料；兰姆波模态；激光超声 关键词： 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） ＴＮ２９４ Ａ １００１４０１２２０１１０７０４０３０４ 　　　 　　　 犖狌犿犲狉犻犮犪犾犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳犔犪狊犲狉犐狀犱狌犮犲犱犝犾狋狉犪狊狅狌狀犱犻狀犇狅狌犫犾犲犔犪犲狉 狔 犕犪狋犲狉犻犪犾狊犅犪狊犲犱狅狀犉犻狀犻狋犲犈犾犲犿犲狀狋犕犲狋犺狅犱 ， ， 犆犎犈犖犌犪狀 犠犃犖犌犓犪犻狊犺犲狀 犣犎犃犗犣犺犻犿犻狀 犵 犵 （ ， ， ， ） ＣｏｌｌｅｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅＮａｎｉｎ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＮａｎｉｎ ２１００１６Ｃｈｉｎａ ｇ ｊｇ ｙ ｊｇ ： 犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｈｅｔｈｅｒｍｏｅｌａｓｔｉｃａｌｌ ｅｎｅｒａｔｅｄｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｉｎｄｏｕｂｌｅｌａｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓｗａｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｓｉｍｕｌａｔｅｄｂ ｙｇ ｙ ｙ ｙ （ ）， ， ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄＦＥＭ ａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄｏｎｔｏ ａｎｄｂｏｔｔｏｍｓｕｒｆａｃｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅｆｒｅｕｅｎｃ ｐ ｑ ｙ ， ｓｉｎａｌｆｒｏｍｔｈｅｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｓｔｒｅｓｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂ ｕｓｉｎ ＦＦＴ ａｃｃｏｒｄｉｎ ｔｏｔｈｅ ｒｏｕ ｖｅｌｏｃｉｔｏｆｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｇ ｙ ｇ ｇ ｇ ｐ ｙ ｐａｃｋｅｔｓｏｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｓｏｆＬａｍｂｗａｖｅｉｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｃｏｕｌｄｂｅｆｏｕｎｄｏｕｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆ ｍｏｄｅｓｏｆＬａｍｂｗａｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂ ｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｗｅｒｅｆｏｕｎｔｉｎａｌｕｍｉｎｕｍ ｌａｔｅｏｆｔｈｅｄｏｕｂｌｅｌａｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ ｙ ｐ