刚性与柔软条带中的面内反向与零群速度导波模态

沿矩形截面杆导引的弹性波呈现复杂频散。本文通过实验与数值模拟研究薄各向同性矩形波导中低频传播的面内模态。这些模态源于边缘处一阶剪切水平模态$SH_0$（相速度等于剪切速度$V_T$）与一阶对称Lamb模态$S_0$（相速度等于板速度$V_P$）的耦合。在低频域，这些模态的频散曲线接近于体波速度$V_P$与$V_T$板中Lamb模态的频散曲线。利用非接触激光超声技术测量了金属带中反向模态的频散曲线及相应ZGV共振。对泊松比$\nu \approx 0.5$柔软带面内模态的数值计算证实：由于剪切速度极低，反向波与零群速度模态存在的频率比同几何金属带中ZGV共振低数百倍。结果与Krushynska和Meleshko（J. Acoust. Soc. Am $129$, 2011）所提供方法计算的理论频散曲线进行比较。