彈性導(dǎo)波及其計(jì)算方法

前言
第1章緒論1
1.1彈性導(dǎo)波檢測技術(shù)1
1.2彈性導(dǎo)波理論的發(fā)展3
1.2.1預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的彈性導(dǎo)波研究3
1.2.2復(fù)合材料中的彈性導(dǎo)波研究4
1.2.3熱彈性結(jié)構(gòu)中的彈性導(dǎo)波研究6
1.3導(dǎo)波特性計(jì)算方法7
1.3.1半解析有限元法7
1.3.2波有限元法8
1.3.3譜元法10
1.3.4正交多項(xiàng)式法13
1.3.5等幾何分析法13
第2章曲形結(jié)構(gòu)中的彈性導(dǎo)波17
2.1引言17
2.2曲線坐標(biāo)系18
2.2.1曲線坐標(biāo)系18
2.2.2曲形結(jié)構(gòu)的參數(shù)方程18
2.3曲形結(jié)構(gòu)的波動(dòng)方程20
2.3.1曲形結(jié)構(gòu)的幾何方程20
2.3.2曲形結(jié)構(gòu)的頻散方程21
2.3.3扭轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的偏轉(zhuǎn)波數(shù)23
2.4幾種常見曲形結(jié)構(gòu)的波動(dòng)特性25
2.4.1螺紋鋼25
2.4.2螺旋曲桿28
2.4.3螺旋壓電桿32
2.4.4彎管37
第3章預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的彈性導(dǎo)波39
3.1引言39
3.2預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的波動(dòng)方程39
3.2.1含預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的更新的拉格朗日增量公式39
3.2.2預(yù)應(yīng)力波導(dǎo)的頻散方程41
3.3雙圓桿束的波動(dòng)特性44
3.3.1受均布圍束壓力作用下雙圓桿束的應(yīng)力分析44
3.3.2波動(dòng)建模及模式識(shí)別46
3.3.3預(yù)應(yīng)力對(duì)彈性波傳播的影響50
3.4七芯平行桿束的波動(dòng)特性52
3.4.1受圍束壓力作用下七芯桿束的應(yīng)力分析52
3.4.2波動(dòng)建模及模態(tài)識(shí)別57
3.4.3接觸力的變化對(duì)波動(dòng)特性的影響60
第4章旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中的彈性導(dǎo)波62
4.1引言62
4.2旋轉(zhuǎn)介質(zhì)的波動(dòng)方程62
4.2.1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的描述62
4.2.2虛功率方程的線性化64
4.3旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的頻散方程66
4.4旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的波動(dòng)特性70
4.4.1旋轉(zhuǎn)環(huán)板70
4.4.2旋轉(zhuǎn)黏彈性圓桿78
第5章復(fù)合材料中的彈性導(dǎo)波82
5.1引言82
5.2石墨烯分布形式82
5.3石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料板的波動(dòng)特性83
5.3.1Reissner-Mindlin板理論83
5.3.2壓電復(fù)合材料板的廣義本構(gòu)方程85
5.3.3復(fù)合材料的等效材料屬性87
5.3.4石墨烯增強(qiáng)壓電復(fù)合材料板的波動(dòng)方程及其參數(shù)化89
5.3.5石墨烯增強(qiáng)壓電復(fù)合材料板的波動(dòng)特性93
5.4石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料殼的波動(dòng)特性102
5.4.1復(fù)合材料的等效材料屬性102
5.4.2一階剪切變形殼理論102
5.4.3壓電復(fù)合材料殼的廣義本構(gòu)方程104
5.4.4石墨烯增強(qiáng)壓電復(fù)合材料殼的波動(dòng)方程106
5.4.5石墨烯增強(qiáng)壓電復(fù)合材料殼的波動(dòng)特性110
5.5石墨烯增強(qiáng)復(fù)合環(huán)板的波動(dòng)特性118
5.6石墨烯團(tuán)聚對(duì)波動(dòng)特性的影響效應(yīng)124
5.6.1含團(tuán)聚效應(yīng)的功能梯度壓電納米復(fù)合殼的等效材料屬性124
5.6.2含團(tuán)聚效應(yīng)的導(dǎo)波特性分析128
第6章智能材料中的彈性導(dǎo)波135
6.1引言135
6.2壓電/壓磁層合曲面板的波動(dòng)特性138
6.2.1圓柱坐標(biāo)系曲面板基本方程138
6.2.2頻散方程140
6.2.3弧度值對(duì)頻散曲線的影響144
6.2.4壓電壓磁特性的影響146
6.2.5厚徑比對(duì)頻散特性的影響148
6.2.6不同疊層形式對(duì)頻散曲線的影響149
6.3無限大壓電/壓磁層合板的波動(dòng)特性149
6.3.1直角坐標(biāo)系電磁彈基本方程149
6.3.2頻散方程150
6.3.3功能梯度壓電壓磁板的頻散特性153
6.3.4材料參數(shù)梯度變化對(duì)頻散曲線的影響156
6.3.5波結(jié)構(gòu)分析157
第7章熱彈性圓管中的彈性導(dǎo)波159
7.1引言159
7.2GN廣義熱彈性波動(dòng)方程159
7.3改進(jìn)的波有限元法162
7.3.1二維譜單元162
7.3.2假設(shè)位移法163
7.4各向同性熱彈性圓管的波動(dòng)特性168
7.4.1圓管中彈性導(dǎo)波的傳播特性168
7.4.2圓管中熱彈性導(dǎo)波的傳播特性170
7.4.3波結(jié)構(gòu)分析172
第8章周期結(jié)構(gòu)中的彈性導(dǎo)波174
8.1引言174
8.2周期邊界條件174
8.3復(fù)合聲子晶體板的波動(dòng)特性176
8.3.1多尺度力學(xué)模型176
8.3.2材料本構(gòu)關(guān)系178
8.3.3周期譜元法182
8.3.4多尺度聲子晶體板的波動(dòng)特性186
8.4折紙超材料的波動(dòng)特性190
8.4.1折紙結(jié)構(gòu)及波動(dòng)建模190
8.4.2一維折紙超材料能帶特性的極化與波動(dòng)傳輸193
8.4.3二維折紙超材料能帶特性的極化與波動(dòng)傳輸196
8.4.4折紙結(jié)構(gòu)的各向異性197
8.4.5極化模態(tài)的轉(zhuǎn)換198
8.4.6極化帶隙的關(guān)鍵幾何參數(shù)化調(diào)控200
參考文獻(xiàn)205