使用激光多普勒振动计和基于Legendre直角多项式扩展的反转方法识别层状复合材料的弹性常数
Hongye Liu1,2, Lei Wang1, Xuan Li1
1School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, 580 Jungong Road, Shanghai, 200093, People's Republic of China.
这项研究引入了一种新的超声波引导波方法,用于确定层状复合材料中的弹性常数. 该方法使用激光振动计和先进的算法来准确,非破坏性的材料特征.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 非破坏性测试是指非破坏性测试.
背景情况:
- 精确的弹性常数表征对于在工程中认证层状复合材料至关重要.
- 现有的方法可能缺乏稳定性或需要复杂的模式识别.
研究的目的:
- 提出一种基于超声波导向波的新型反转方法,用于在层状复合材料中非破坏性表征弹性常数.
- 开发一种通用方法,适用于各种复合材料布置和异型性质.
主要方法:
- 采用非接触激光多普勒振动测量来捕获引导波的时空波场.
- 通过多维里埃转换使用频率-波数分析来分析波传播.
- 使用Legendre正交多项式扩展 (LOPE) 和遗传算法 (GA) 优化开发了一个独特的反转算法.
主要成果:
- 在没有明确的引导波模式识别的情况下,成功确定了多个弹性常数.
- 证明了基于LOPE的反转算法的稳定性.
- 验证了该方法对各种多层复合材料结构的普遍适用性.
结论:
- 本文所介绍的超声波导向波逆转方法提供了一种可靠且高效的方法,用于表征层状复合材料的弹性常数.
- 该技术增强了制造复合材料的认证过程,确保它们适用于关键工程应用.
- 该算法的通用性使其成为广泛的复合材料和设计的宝贵工具.
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