ASF楔波激光激发楔波的模态转换的数值模拟研究

摘要激光在楔体中激发产生的ASF模式楔形波沿理想楔体顶端传播时，传播速度很慢，而且能量几乎全部集中在楔体顶端。本文基于激光超声和楔形波的理论，分析了激光在楔形板中激发产生ASF模式楔波的理论模型，通过有限元法对激光在单一铝楔体中激发得到的ASF模式楔波的模态变换和衰减特性进行了分析。67116

通过数值模拟结果的分析得到：通过对单一铝楔体中ASF楔波分析，得出楔角大小对ASF楔波波形的振幅、能量衰减有直接影响；楔角越大，波形变化越小，振幅衰减越厉害，并且同一楔角的楔形波能量呈现指数衰减形式。

毕业论文关键词激光超声 ASF模式楔形波有限元法

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Numerical Inverstigations of wedge wave mode transform by laser Ultrasonic Technique

Abstract

ASF model wedge wave is excited in wedge by laser, which travel along the top of the wedge. Its transmission speed is slow, and almost all energy are concentrated at the top of the wedge.In this paper, based on the laser ultrasonic and wedge wave theory, theoretical model of ASF mode wedge waves which excited by laser in the wedge plate is analyzed, and the modal transformation and attenuation characteristics of ASF mode wedge wave are analyzed Through the finite element method. Through the analysis of experimental results we can know, angle has a direct effect on ASF wedge wave amplitude and energy attenuation; the lager the wedge angle, the smaller waveform changes and the more powerful amplitude fading. Also, wedge wave energy of the same wedge angle show the decay form.

Keywords laser ultrasonic ASF mode wedge waves the finite element

method

1 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究进展 2

1.2.1 激光超声研究进展 2

1.2.2 ASF模式楔波的国内外研究进展 3

1.3 本文主要工作 4

2 激光激发ASF模式楔形波和有限元法的理论基础 5

2.1 激光超声的原理 5

2.2 ASF模式楔波的基本理论 5

2.2.1 薄板近似理论 6

2.2.2 几何声学理论 8

2.3 有限元法的基本思想 10

2.4 线性热弹性方程 11

2.5 本章小结 14

3 激光在铝楔体中激发楔波的数值模拟研究 15

3.1 激光在铝楔体中激发ASF模式楔波 15

3.2 楔形顶角对ASF模式楔形波的波形的影响 15

3.3 不同楔角ASF模式楔形波的模态转换 18

3.4 ASF模式的楔形波的能量变化 20

3.5 本章小结 ASF楔波激光激发楔波的模态转换的数值模拟研究:http://www.751com.cn/wuli/lunwen_75204.html