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本文提出了一种基于模式展开的新算法用于兰姆波散射问题求解。将散射问题的半解析算法扩展到了板面和板内任意散射体。本文的主要工作如下：
首先，探究了兰姆波频散曲线在复波数域的搜索规律，做出了钢板中的兰姆波频散曲线。
其次，基于兰姆波模式的正交性和完备性，提出了满足端面自由、固定等边界条件下板端散射以及阶梯板散射的新算法。在其他兰姆波传播和散射问题中，引入了散射矩阵、阻抗传递矩阵、透射矩阵等基本概念。建立阻抗矩阵和透射矩阵的传递关系，对板面上任意二维缺陷，采用采用阶梯近似的理念构造了计算模型，解决了板面渐变以及突变造成的散射问题。可以得到这些模型的散射矩阵。
借助散射矩阵嵌套计算关系与阻抗矩阵递推关系结合，可以在理论上计算板内任意二维缺陷的散射问题。
在以上计算模型构建的基础上，作为算例，分析了板面上的斜槽、直槽、裂纹、弧状凹槽，板内分层、矩形槽、椭圆对兰姆波的散射规律。采用边界元模型与二维傅立叶变换结合的方法进行了数值验证，获得了较好的对比效果。
最后，采用了兰姆波散射的自校准实验方法对部分散射特征进行了提取，结合实验结果，对实验方法以及各种影响因素进行了初步的分析。