单向载荷下铝板电磁超声兰姆波的波速响应特性

• 作者: 张闯 李雪霏 刘素贞 田立红 裴宁
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: Lamb波 电磁超声 应力加载 传播特性
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 电工理论
• 页码范围: 1579-1586
• 页数: 8页
• 分类号: TM47
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200054

摘要

鉴于兰姆波(Lamb波)在传播过程中衰减较慢,利用超声Lamb波对金属薄板的应力检测已成为国内外研究的热点.为了更深入了解Lamb波的传播特性与金属薄板应力之间的关系,该文根据Lamb波在各向同性板的频散计算公式,给出单向载荷不同应力下铝板的频散曲线,并数值分析了Lamb波基本模态和一阶模态与应力场在同方向上的传播变化.根据频散方程的计算结果,Lamb波A1模态在速度变化方面比使用其他模态要敏感;且越接近截止频率的一阶模态速度变化越明显.为了验证仿真结果,实验施加单向应力载荷作用于1mm厚的6061铝板,考虑到压电探头激发多模态特性,该文利用电磁超声换能器激发单模态Lamb波,对比基本模态与一阶模态相速度变化率,A1模态的波速变化明显,实验结果与仿真数据相符.因此,该文提出的单向应力加载下超声Lamb波传播特性的研究可为后续金属薄板应力检测提供重要依据.