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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

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