谈激光铝材管道中激光激发声表面波数值模拟前言
最后更新时间:2024-01-24
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论文导读:头波在柱体内部一定角度范围(临界角)内产生,并以略大于瑞利波的速度沿直线传播,在传播历程中逐渐远离瑞利波,并向纵波逼近;在界面处,一部分头波渗透出来沿周向传播,并迅速衰减,另一部分则发生反射,沿直线传播至界面处渗出,没有发生显著的衰减。在探究管壁厚度对超声信号的产生与探测的影响时,建立了一种均匀管道模型和三种理
摘要:本论文基于激光超声热弹激发机制,采取有限元策略,建立了用于探究脉冲激光在金属铝质管(柱)状材料中激发超声的有限元模型,进而对铝质管(柱)状材料中超声波的激发历程进行了一系列的有限元模拟,主要探究了头波的产生机制、传播路径及规律,浅析了均匀管道中管壁厚度对超声信号成分的选择,探讨了非均匀管道中不同位置处管壁厚度对超声信号的影响。在对头波的产生机制和传播路径进行浅析的历程中,运用有限元策略,建立了逐步空心化的模型,进行了一系列脉冲激光在圆柱侧面激发超声波的有限元模拟,模拟结果表明:头波在柱体内部一定角度范围(临界角)内产生,并以略大于瑞利波的速度沿直线传播,在传播历程中逐渐远离瑞利波,并向纵波逼近;在界面处,一部分头波渗透出来沿周向传播,并迅速衰减,另一部分则发生反射,沿直线传播至界面处渗出,没有发生显著的衰减。在探究管壁厚度对超声信号的产生与探测的影响时,建立了一种均匀管道模型和三种理想化的偏心管道模型,分别探究均匀管壁厚度变化和激发源处、接收端处及传播路径上等畸变管壁厚度的变化对超声信号产生的影响,模拟结果表明:管壁厚度在一定程度上决定了所产生的超声信号的成分,并且在一定范围内超声信号也会随着管壁厚度的变化而变化;激发源处及其附近一定范围内管壁厚度对超声信号成分的影响比较显著,能在某种程度上决定所产生的超声的频率、幅度等特点;当接收端处管壁厚度较薄时,无法探测到可分辨的瑞利波信号;传播路径上管壁厚度变小到一定程度后,高频成分会出现显著的衰减,但随着厚度的增大又会在一定程度内恢复。本论文的相关探讨成果对头波在无损评价领域内的运用提供了有益的补充,为激光超声在柱状、管状材料的无损检测中的进一步运用提供了一定的科学支持。关键词:激光技术论文激光超声论文无损检测论文有限元策略论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-5
Abstract5-7
第一章 绪论7-14
第四章 均匀铝质管道中瑞利波的相关特性浅析28-33
第五章 非均匀铝质管道中管壁厚度变化对超声信号的影响33-45
第六章 总结与展望45-47
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文50-51
致谢51
摘要:本论文基于激光超声热弹激发机制,采取有限元策略,建立了用于探究脉冲激光在金属铝质管(柱)状材料中激发超声的有限元模型,进而对铝质管(柱)状材料中超声波的激发历程进行了一系列的有限元模拟,主要探究了头波的产生机制、传播路径及规律,浅析了均匀管道中管壁厚度对超声信号成分的选择,探讨了非均匀管道中不同位置处管壁厚度对超声信号的影响。在对头波的产生机制和传播路径进行浅析的历程中,运用有限元策略,建立了逐步空心化的模型,进行了一系列脉冲激光在圆柱侧面激发超声波的有限元模拟,模拟结果表明:头波在柱体内部一定角度范围(临界角)内产生,并以略大于瑞利波的速度沿直线传播,在传播历程中逐渐远离瑞利波,并向纵波逼近;在界面处,一部分头波渗透出来沿周向传播,并迅速衰减,另一部分则发生反射,沿直线传播至界面处渗出,没有发生显著的衰减。在探究管壁厚度对超声信号的产生与探测的影响时,建立了一种均匀管道模型和三种理想化的偏心管道模型,分别探究均匀管壁厚度变化和激发源处、接收端处及传播路径上等畸变管壁厚度的变化对超声信号产生的影响,模拟结果表明:管壁厚度在一定程度上决定了所产生的超声信号的成分,并且在一定范围内超声信号也会随着管壁厚度的变化而变化;激发源处及其附近一定范围内管壁厚度对超声信号成分的影响比较显著,能在某种程度上决定所产生的超声的频率、幅度等特点;当接收端处管壁厚度较薄时,无法探测到可分辨的瑞利波信号;传播路径上管壁厚度变小到一定程度后,高频成分会出现显著的衰减,但随着厚度的增大又会在一定程度内恢复。本论文的相关探讨成果对头波在无损评价领域内的运用提供了有益的补充,为激光超声在柱状、管状材料的无损检测中的进一步运用提供了一定的科学支持。关键词:激光技术论文激光超声论文无损检测论文有限元策略论文
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Abstract5-7
第一章 绪论7-14
1.1 探讨背景7-8
1.2 激光超声及无损检测的探讨概述8-12
1.2.1 激光超声的特点及国内外探讨概况8-11
1.2.2 激光超声用于无损检测探讨进展11-12
1.3 本论文的探讨工作及章节内容布局12-14
第二章 激光超声的基本原理和有限元策略的基本概念14-212.1 激光激发超声的热弹原理14-16
2.2 有限元法探讨热弹性不足的原理16-20
2.1 有限元的基本思想及热传导方程在有限元中体现形式16-17
2.2 有限元法探讨热弹性不足的优越性17-18
2.3 有限元浅析模型的建立——ANSYS介绍、热力学浅析、结构浅析18-20
2.4 有限元模型中铝质管道材料参数20
2.3 本章小结20-21
第三章 均匀铝圆柱(管)中头波的相关特性浅析21-283.1 均匀柱状金属铝质材料有限元模型21-22
3.2 数值模拟结果与讨论22-27
3.2.1 头波在柱体内一次传播特性22-25
3.2.2 头波在柱体内的反射25-27
3.3 本章小结27-28第四章 均匀铝质管道中瑞利波的相关特性浅析28-33
4.1 均匀铝质薄管的有限元模型28-29
4.2 数值模拟结果与讨论29-32
4.2.1 均匀铝质薄管中瑞利波的产生及传播特性29-30
4.2.2 均匀铝质厚管中瑞利波的产生及传播特性30-32
4.3 本章小结32-33第五章 非均匀铝质管道中管壁厚度变化对超声信号的影响33-45
5.1 铝质偏心管道有限元模型33-34
5.2 缺陷管道中超声波的传播规律浅析34-44
5.2.1 激发源处及接收端处管壁厚度对超声信号的影响35-39
5.2.2 传播路径上管壁厚度对超声信号的影响39-44
5.3 本章小结44-45第六章 总结与展望45-47
6.1 总结45-46
6.2 展望46-47
参考文献47-50附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文50-51
致谢51