【摘 要】
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本文主要讨论了用热一结构耦合场的有限元方法准确地模拟并分析固体中激光超声激发和传播的整个过程。首先采用有限元方法模拟了激光激发的温度场，观察了其空间和时间上的分布
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本文主要讨论了用热一结构耦合场的有限元方法准确地模拟并分析固体中激光超声激发和传播的整个过程。首先采用有限元方法模拟了激光激发的温度场，观察了其空间和时间上的分布。然后将所得温度场作为体载荷代入有限元方法的结构动力学分析中，进行激光激发声场的分析。在进一步用有限元方法对固体媒质中的声波特性进行的分析中，首先模拟了单一媒质中的体波状况，说明了用热一结构耦合场的有限元方法模拟激光超声的必要性和准确性。然后又讨论了激光光斑半径和激光脉冲宽度对所激发的声表面波频率的影响，得出了声表面波的中心频率和激光参数之间的关系：((vR/4r)(1/4τ))/((vR/4r)+(1/4τ))，其中r为激光光斑半径，τ为激光脉冲的半宽度，vR是表面波速度。最后讨论了双层媒质中，当激光加载中间界面上时，将得到较高的声波激发效率，以及声波在媒质的中间界面透射和反射产生了带有振荡的体波波形。并总结了一些在实际应用有限元方法中得到的经验和应注意的问题，比如网格划分方案对计算结果正确性的影响。研究表明用热一结构耦合场的有限元方法对固体中的激光超声进行分析是一种行之有效的方案。
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