光电子·激光2022,Vol.33Issue(4) :443-448.DOI:10.16136/j.joel.2022.04.0542

横观各向同性复合材料激光超声检测的数值模拟

Numerical simulation of laser ultrasonic testing transversely isotropic composites

郭珊珊 陈友兴 吴其洲 赵霞 连亚容
光电子·激光2022,Vol.33Issue(4) :443-448.DOI:10.16136/j.joel.2022.04.0542

横观各向同性复合材料激光超声检测的数值模拟

Numerical simulation of laser ultrasonic testing transversely isotropic composites

郭珊珊 1陈友兴 1吴其洲 1赵霞 1连亚容1
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作者信息

  • 1. 中北大学 信息与通信工程学院,山西太原030051
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摘要

为了分析横观各向同性复合材料的内部材料属性,结合激光超声理论,使用仿真软件Com-sol Multiphysics建立了复合材料在激光热弹下激发出超声波的等效模型,通过设置完美匹配层、低反射边界等方法消除了边界回波.采用有限元法模拟了横观各向同性材料中激发超声波的物理过程,对缺陷回波信号进行了时域分析.结果表明:平板厚度的增加会使超声波逐渐转变为高阶模态,且随着平板厚度的增加,模态的截止频率会逐渐降低,同时在横观各向同性复合材料中传播的超声波将逐渐失去Lamb波的特征,转而表现出表面波特征,将Lamb波向表面波转化激发出Rayleigh波.本次模拟为进一步研究复杂介质中超声波的产生和缺陷定位奠定了基础.

关键词

激光超声检测/横观各向同性材料/缺陷检测/数值模拟

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基金项目

山西省研究生创新项目(2020BY097)

中北大学研究生科技立项项目(20201730)

出版年

2022
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
参考文献量7
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