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激光在铝板中激励Lamb波的多参量数值模拟
          
Multi-parameter Numerical Simulation of Lamb Waves Induced by Laser in Aluminium Plates

摘    要
运用有限元方法,分析了激光参量和铝板参量对铝板中激光激励Lamb波的影响。通过建立轴对称的激光辐射模型,计算出不同激光能量下的瞬态温度场分布。研究结果表明,激光能量过高会使铝板表面损伤,应控制激光能量,使其低于材料损伤阈值。随后固定激光能量,改变铝板板厚和激光光斑半径的大小,发现光斑半径减小时,Lamb波激发率提高,频带变宽,所含的频谱成分更丰富。
标    签 激光   有限元   Lamb波   频谱   铝板   laser   finite element   Lamb wave   spectrum   aluminium plate  
 
Abstract
The effects of the parameters of laser and aluminium plate on laser-induced Lamb waves in aluminium plates are analyzed by using finite element method. Through the establishment of axis-symmetry laser radiation model, transient temperature field distribution under different laser energy is calculated. Research results show that surface material will be damaged when the laser energy is too high. Therefore, laser energy should be controlled to be lower than material damage threshold value. While laser energy is fixed, plate thickness and laser beam radius are changed, it is found that excitation rate of Lamb waves increases and signal spectra band broadens and spectral component becomes richer when laser beam radius decreases.

中图分类号 TB551 TG115.28   DOI 10.11973/wsjc201707003

 
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所属栏目 科研成果与学术交流

基金项目 国家自然科学基金资助项目(51475012,11272021);北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划资助项目(CIT& TCD201304048)

收稿日期 2016/8/15

修改稿日期

网络出版日期

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备注刘增华(1973-),男,教授,博士生导师,主要从事超声和电磁无损检测技术、结构健康监测及传感器测试技术方面的研究工作

引用该论文: LIU Zenghua,CAO Lihua,FENG Xuejian,HE Cunfu,WU Bin. Multi-parameter Numerical Simulation of Lamb Waves Induced by Laser in Aluminium Plates[J]. Nondestructive Testing, 2017, 39(7): 12~17
刘增华,曹丽华,冯雪健,何存富,吴斌. 激光在铝板中激励Lamb波的多参量数值模拟[J]. 无损检测, 2017, 39(7): 12~17


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