预应力板中反向 Lamb 波的声弹性研究
应用物理
2023-09-26 v2
摘要
反向 Lamb 波群速度与其相速度传播方向相反，因其在无损检测中的潜在应用近来备受关注。本文对受预应力作用弹性板中的反向 Lamb 波进行理论研究。我们证明第一反对称反向 Lamb 波 A3b 的群速度随拉应力减小，而第一对称反向 Lamb 波 S2b 的群速度增大。值得注意的是，A3b 对预应力的灵敏度约为 S2b 的十倍，在钢中 100 MPa 单轴应力下观察到群速度约 5% 的变化。这一高灵敏度有助于通过考察 A3b 群速度变化来确定弹性板中预应力水平的反演方法。我们还研究了零群速度（ZGV）点的声弹性性质，其标定了正向与反向 Lamb 波频散曲线的分界。我们的结果表明，对应于 A3b 与 S2b 的共振频率之比随单轴应力增大而单调减小，为预应力评估提供了另一种方法。最后，我们提出了一种测量反向 Lamb 波的实验装置，并利用动态光弹性技术可视化了 A3b 的产生。我们的研究阐明了反向 Lamb 波的声弹性特征，并凸显了其在弹性板应力测量中的良好应用前景。
引用
@article{arxiv.2309.08083,
title = {On the Acoustoelasticity of Backward Lamb Wave in Prestressed Plate},
author = {Zhongtao Hu and Guo-Yang Li and Hanyin Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08083},
year = {2023}
}