超声导波任意波形激励技术研究
致谢 | 第5-6页 |
摘要 | 第6-7页 |
ABSTRACT | 第7页 |
1 引言 | 第11-23页 |
1.1 课题研究背景及意义 | 第11-13页 |
1.2 国内外研究现状 | 第13-20页 |
1.2.1 钢轨温度应力检测现状 | 第13-17页 |
1.2.2 超声导波研究现状 | 第17-19页 |
1.2.3 时间反转聚焦检测技术现状 | 第19-20页 |
1.3 研究内容及章节安排 | 第20-23页 |
2 总体研究方案 | 第23-31页 |
2.1 超声导波的概念及特性 | 第23-26页 |
2.1.1 超声导波基本概念 | 第23-24页 |
2.1.2 导波的群速度和相速度 | 第24-25页 |
2.1.3 导波的多模态和频散现象 | 第25-26页 |
2.2 超声导波换能器 | 第26页 |
2.3 课题研究方案 | 第26-29页 |
2.3.1 总体研究方案 | 第28页 |
2.3.2 激励控制 | 第28-29页 |
2.3.3 换能器优化设计 | 第29页 |
2.4 本章小结 | 第29-31页 |
3 超声导波的仿真方法研究 | 第31-53页 |
3.1 ANSYS有限元分析 | 第31-36页 |
3.1.1 ANSYS简介 | 第31-32页 |
3.1.2 有限元分析的耦合问题 | 第32-33页 |
3.1.3 ANSYS的瞬态动力学分析 | 第33-36页 |
3.2 压电效应与压电耦合 | 第36-40页 |
3.2.1 压电材料与压电效应 | 第36-38页 |
3.2.2 压电耦合 | 第38-40页 |
3.3 压电方程 | 第40-45页 |
3.3.1 介电常数矩阵 | 第41-42页 |
3.3.2 压电应力常数矩阵 | 第42-43页 |
3.3.3 弹性常数矩阵 | 第43-45页 |
3.4 兰姆波在平板中传播的仿真及实验 | 第45-48页 |
3.5 超声导波在钢轨中传播的仿真及实验 | 第48-50页 |
3.6 本章小结 | 第50-53页 |
4 超声导波换能器的结构设计与优化 | 第53-67页 |
4.1 激励频率与激励位置的选择 | 第53-54页 |
4.2 网格划分及有限元仿真的参数设置 | 第54-56页 |
4.3 夹心式超声导波换能器 | 第56-60页 |
4.4 变幅杆式超声导波换能器 | 第60-63页 |
4.5 压电片式超声导波换能器 | 第63-65页 |
4.6 激励频率的仿真验证 | 第65-66页 |
4.7 本章小结 | 第66-67页 |
5 超声导波换能器任意波形激励控制 | 第67-89页 |
5.1 时间反转法 | 第67-68页 |
5.2 时反法获得任意波形激励 | 第68-69页 |
5.3 平板中兰姆波的时间反转 | 第69-81页 |
5.3.1 阻尼设定对兰姆波在平板中传播的影响 | 第69-73页 |
5.3.2 兰姆波的位移时间反转仿真 | 第73-77页 |
5.3.3 兰姆波的电压时间反转仿真 | 第77-81页 |
5.4 钢轨中超声导波的时间反转 | 第81-87页 |
5.4.1 超声导波的位移时间反转仿真 | 第81-84页 |
5.4.2 超声导波的电压时间反转仿真 | 第84-87页 |
5.5 本章小结 | 第87-89页 |
6 结论与展望 | 第89-91页 |
6.1 论文工作结论 | 第89-90页 |
6.2 未来展望 | 第90-91页 |
参考文献 | 第91-95页 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第95-99页 |
学位论文数据集 | 第99页 |