界面波激励与传播的激光超声研究

来源 :同济大学声学研究所 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ialyialyialy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文用激光超声方法研究了半空间、气-固界面及圆柱弯曲表面三种情况 界面波的激励与传播问题。 作为本文工作的开始,我们将脉冲激光的烧蚀和热弹激励效应等效为相应 的力源,从理论和实验两方面研究了半空间表面波的激励与传播问题。首先引入 两种数值方法,即FFT方法和留数方法进行理论研究。分别数值计算了脉冲激 光在半空间表面激励的全波场位移波形和表面波位移波形。其次,分别用激光 的两种激励方式在铝试样表面上进行了表面波的激励与检测的实验研究。研究 结果表明,数值与实验结果有很好的一致性。 第二部分,我们分别用理论和实验方法研究了气-固界面波,即Scholte 波和Leaky Rayleigh波。理论研究方法采用了热弹方程和热传导方程耦合求解, 并用留数方法数值计算界面波的位移场。实验则采用脉冲激光的热弹激励方式 进行激励,用激光干涉仪进行检测。我们得到了理论与实验相一致的结果。研 究结果说明,与液-固界面相似,气-固界面同样存在Scholte波和Leaky Rayleigh波。其中Scholte波沿界面传播时不衰减,而Leaky Rayleigh波沿 界面传播时不断向气体一侧辐射能量(泄漏)。比较两种界面波,Scholte波有 较大幅度和较低的频率,而Leaky Rayleigh波具有较小的幅度和较高的频率。 第三部分,我们分别用理论和实验方法研究了弹性圆柱弯曲表面波的激励 与传播问题。理论研究分四个方面:(1)导出了脉冲线源激励时,圆柱表面声 场的位移解;(2)着重研究了小ka和大ka情况下圆柱的特征方程,首次得到 了圆柱表面环行Rayleigh波和高阶WG模式完整的频散曲线;(3)详细计算了 这两类模式位移随深度的变化曲线;(4)用留数方法计算了这两类模式瞬态位 移波形。实验仍采用热弹激励方式,分别对三种直径圆柱进行了环行表面波的 激励与检测,环行波绕柱传播单周与多周的实验观察,以及金属柱-空气界面 上Scholte波和Leaky Rayleigh波的激励与检测实验。上述工作首次在理论和 实验上同时观察到了高阶WG模式的存在,以及环行Rayleigh波和高阶WG模式 的频散效应。另外理论计算结果表明,仅当Rayleigh波的波长小于圆柱周长时, 才存在绕柱环行传播的Rayleigh波;而高阶的WG模式则不存在该限制。圆柱 表面环行波的渗入深度随阶数的增大而增大。同时实验结果表明,金属柱-空 气界面的Leaky Rayleigh波和Scholte波具有与平界面相似的特征。柱表面 Rayleigh波和气-固界面Scholte波分别在表面缺陷处和表面障碍处被明显地 反射。
其他文献
该文分三个方面.第一方面,即第二、三章.在这两章中,我们研究了单一色噪声驱动的平方双稳系统中粒子的一些统计性质,即定态几率分布、矩及平均第一通过时间.具体地:在第二章,
该文对测量事件阶乘矩和事件快度间隔的起伏进行了研究.事件阶乘矩的起伏随着相空间尺度的减小而增大的现象,称之为erraticity.已经有人证实:当事件多重数较低时,它的erratici
该文利用前线轨道理论和微扰理论研究了分子与金属表面的相互作用,定量地确定了该相互作用能常数,并发展了弹性散射格林函数方法用于计算分子线的伏-安特性曲线,从而可以很好
该学位论文由两个部分的内容组成.论文的第一部分介绍了如何在磁多层膜中实现多比特记录.在没有磁偶极作用存在的情况下,我们分别详细地介绍了多比特记录的经典理论和量子理
我们以真空中激光加速电子为研究目的,详细研究了电子在强激光场中的动力学行为,发现电子在强激光场中存在两类动力学现象:非弹性散射(IS:Inelastic Scattering)和俘获加速现
利用BESII的J/ψ数据,我们分别从三种衰变模式J/ψ→ωρρ→ω2(ππ),J/ψ→ρbπ→ρωππ,J/ψ→ρaπ→ωρππ仔细分析了在J/ψ→ω4π衰变道中寻找1混杂态的可能性,
该文研究了一种新的六端口测量材料复反射系数的方法.这种方法以任意六端口理论[1]为基础,用两个10dB定向耦合器构成一个六端口电路,在定向耦合器的其中一个端口上接一可移动
本文利用热灯丝化学气相沉积法(HFCVD)制备了纳米量级的碳薄膜材料,对它的电学性质及场发射性质进行了详细的研究。在扼要概述碳的几种同素异形体的发现、性质和用途的基础上,分析了用热灯丝化学气相沉积法(HFCVD)制备金刚石薄膜的生长机理。阐述了在金刚石薄膜生长过程中气相碳源、固相基底以及激活氢分子与原子对生成产物的影响。分别用热力学理论和统计理论计算了碳膜的成核密度及生长速率,得出临界核尺寸和成核
在该论文中,我们以热导为主要测量手段,辅以电、磁测量,从电子、磁性和声子的角度,对巨磁阻锰氧化物体系中的复杂相互作用和微观机制进行了一些探索和研究,文末还测量研究了