【摘 要】
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该文分析了复合材料板中的水平剪切波散射和平面应变波传播,研究结果将为复合材料层合板中弱界面超声无损检测技术提供依据.对含有弱界面的复合材料层合板,采用弱连接界面的
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该文分析了复合材料板中的水平剪切波散射和平面应变波传播,研究结果将为复合材料层合板中弱界面超声无损检测技术提供依据.对含有弱界面的复合材料层合板,采用弱连接界面的剪切弹簧模型,借助波函数法分析了弱界面对水平剪切波入射时层合板中波散射的影响.数值计算结果表明,弱界面处在不同位置时,以一定角度入射到复合材料层合板的水平剪切波,其反射和透射系数有明显变化.当层合板中弱界面的力学性能参数不同时,以入射角为变量所得到的透射系数和反射系数曲线呈现出明显差异.证明了对均匀正交各向异性的材料在材料主轴和结构整体坐标系不重合时不存在平面应变波-Lamb波的传播.应用弹性谐波理论,在哈密顿体系里求解出正交各向异性介质在材料主轴和结构整体坐标系重合时的平面应变波位移和应力场函数.应用剪切弹簧模型和传播矩阵理论,计算了含弱界面各向异性复合材料层合板中平面应变波的弥散效应.数例计算结果证明,弱界面的存在改变了复合材料层合板的动力性能参数,使得平面应变波传播弥散曲线有明显变化.弱界面作用使平面应变波传播速度减小,截至频率降低.应用弹性谐波理论研究了复合材料层合板中局部脱层引起的Lamb波散射和波型转换.数值算例结果显示,在脱层两端Lamb波将产生散射以及模态转换.当脱层尺寸不超过板厚4倍时,各模态Lamb波的位移幅值比例随脱层在板法向的位置和尺寸改变而明显变化.并且波的能量大部分在脱层处的上、下复合材料板中来回传播,被反射和透射出的能量很少.
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