基于最优零阶弹性边界和波拟合方法的各向异性弹性声波特性研究
材料科学
2026-04-14 v1 应用物理
计算物理
摘要
材料的弹性行为对工业和结构组件的设计、制造和测试至关重要。声波入射角度可灵活变更，使得声波技术适用于各向异性材料特性的表征，这些特性与方向相关。本工作旨在开发一种声波测角方法，通过扫描球面坐标对样品进行波传递。构建的平面波模型考虑了流体-固体界面，并适用于广泛的样品厚度。该模型假设存在一般各向异性，能够表征最高达各向正四面体对称性的材料，且无需精确的样品对准。专为平面波近似设计的换能器可避免使用更昂贵的有限束模型。此外，将前向模型在 GPU 架构上实现，可显著降低在波形拟合反演中所需的大量评估计算成本。采用最优零阶边界用于紧密限定搜索空间，各向同性自洽解显示可提供有效的初始猜测。最后，将板状样品的测量结果与文献及衍射方法进行比较。
引用
@article{arxiv.2604.09865,
title = {Ultrasonic characterization of generally anisotropic elasticity implementing optimal zeroth-order elastic bounds and a wave-fitting approach},
author = {Diego Cowes and Juan I. Mieza and MArtín P. Gómez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09865},
year = {2026}
}