许伯强
- 作品数：58 被引量：235H指数：10
- 供职机构：江苏大学更多>>
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- 相关领域：理学电子电信一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 板状材料中脉冲激光激发超声导波的数值分析被引量：10
- 2005年
- 利用有限元法(FEM)对板状金属材料中脉冲激光激发的超声导波进行了理论研究。在考虑热弹激发的条件下,利用三维轴对称的有限元模型,计算了相同能量的分别具有不同聚焦半径以及脉冲宽度的脉冲激光光源直接作用于Al板表面激发出的声表面波信号的时域特征,并利用Wigner Ville分布的时频分析工具得到了信号能量在频域上的分布特征。研究结果表明,激光单脉冲能量不变的情况下,超声导波信号的峰值幅度随着脉冲激光的聚焦半径的减小而逐渐增大;同时缩小聚焦半径也可以提高超声导波的频带宽度;然而脉冲宽度的变化却没有引起超声信号在时域及频域特征上的明显变化。
- 关建飞沈中华许伯强陆建倪晓武
- 关键词：WIGNER-VILLE分布超声导波焦半径
- 谱有限元模拟正交各向异性黏弹性材料中导波传播特性被引量：4
- 2013年
- 研究了导波在正交各向异性黏弹性复合板中传播的色散特性、波结构及功率流密度。基于二维平面运动方程,采用谱有限元方法得到了导波色散的特征方程。分析了正交各向异性黏弹性板中各向异性和黏性对能量速度和波结构的影响,以及基底对导波功率流密度的影响。数值研究结果表明:导波沿纤维方向传播的能量速度大,材料的黏性对速度影响较小,但会减小波结构的幅度;在高频时,基底的存在使两个基本模态的功率流密度分别集中到波导的上下表面,形成弱色散、高衰减及无色散、零衰减的表面波。数值模拟结果为导波用于复合材料定量无损检测和性能评价提供理论依据。
- 李红骆英许伯强徐桂东徐晨光
- 关键词：正交各向异性黏弹性材料有限元模拟功率流密度色散特性
- 谱有限元数值分析各向异性复合板中导波色散特性被引量：2
- 2012年
- 提出谱有限元方法研究层状各向异性复合板中导波的色散特性和波结构。基于三维弹性动力学方程,用有限元方法离散波导截面,波传播方向的位移用简谐波表示,得到了导波色散的特征方程。分析了单层和双层复合板中导波沿不同方向传播的色散特性和波结构,讨论了双层复合板中层厚比对相速度的影响。数值研究结果表明:导波的对称模态沿纤维方向传播时在较宽的频率范围内保持弱色散状态。双层复合板中导波基本模态的相速度在低频时受层厚比的影响较明显,随着频率的增加趋向于相速度较低的材料。数值模拟结果为导波用于复合材料定量无损检测和性能评价提供理论依据。
- 徐桂东许伯强徐晨光陈丽娟
- 关键词：色散特性有限元数值分析复合板导波有限元方法
- 弱散射材料中激光超声单散射理论模型被引量：3
- 2012年
- 基于扩散波传输理论,针对弱散射介质中的激光超声散射,提出单散射假设,建立包含信号源、超声散射和接收信号的理论模型。理论分析结果表明横波和纵波的散射机理相同,得到了横波和纵波的单散射强度在时间域的分布规律。进而分析统计平均深度和衰减系数对单散射强度的影响。为材料的无损检测、材料微观结构的分析及性能评价提供理论依据。
- 许伯强杨小平徐桂东徐晨光陈安麒刘洪凯
- 关键词：散射
- 脉宽对飞秒激光辐照产生温度场的数值模拟被引量：3
- 2011年
- 为了研究脉冲宽度对飞秒激光辐照金属后产生的电子和晶格温度场以及平衡时间的影响,基于双温耦合理论,采用有限元方法,考虑激光的空间和时间分布,数值模拟高斯分布的飞秒激光辐照金属表面产生的温度场.给出了双温方程及数值模型,得到金属材料中电子和晶格的温度场.结果表明飞秒激光的脉冲宽度不仅影响某一点处电子和晶格温度的上升速度和最大值,而且影响着温度场的空间分布;当脉冲宽度远小于皮秒量级时,电子和晶格的温度达到平衡所需时间主要取决于电子与晶格的耦合作用;而当脉冲宽度接近皮秒量级时,平衡时间主要取决于激光的脉冲宽度.该结论为飞秒激光辐照金属激励产生应力场、超声波声场等的进一步研究提供了理论基础.
- 卢立中石云飞徐晨光徐桂东王纪俊许伯强
- 关键词：温度场飞秒脉冲激光有限元方法
- 微纳米薄膜材料中激光皮秒超声的数值模拟被引量：4
- 2012年
- 基于双温模型和热弹性耦合理论,采用有限元方法,针对Al/Si3N4和Al/Si3N4/Si两种层状薄膜材料中激励皮秒超声,建立激光飞秒超声的有限元数值模型,得到Al薄膜中电子和晶格的温度场,进而分析薄膜内部的应变和表面位移响应.对比研究了双温模型理论和傅里叶热传导理论的计算,结果表明皮秒超声研究采用双温模型求解温度场更为合适,数值分析得到应变具有幅值较小且波形展宽的结果.表面位移响应峰的形成是超声波在薄膜材料界面处发生反射引起的.
- 许伯强张子国徐晨光徐桂东杨小平
- 关键词：有限元数值模拟
- 表面裂纹弹性板中激光声表面波的谱单元法的数值模型
- <正>使用数值方法研究了脉冲激光激发的声表面波与表面裂纹的相互作用关系。对激光激发的声表面波在弹性板中的传播,提出采用谱单元方法(SEM)建模,用有限元方法在频域和吸收区域进行分析。并解释了在阻尼的不断增加下吸收层产生的...
- 李红骆英许伯强戴永
- 关键词：声表面波
- 文献传递
- 各向异性板中激光激发Lamb波的数值模拟被引量：1
- 2012年
- 基于谱有限元法和模态展开法,针对各向异性薄板,建立激光激发Lamb波的数值模型,得到各向异性薄板中Lamb波沿不同方向传播的色散曲线及Lamb波的传播特性。数值模拟结果表明,谱有限元法能快速有效地计算各向异性板中导波的相速度、群速度,结合模态展开法能够得到任何方向激光激发的Lamb波;Lamb波沿不同方向传播的速度及色散特性与材料的各向异性性质相关。数值模拟为更好地理解复杂介质中导波的传播、指导激励信号的选择及识别检测信号的模态提供了理论依据。
- 许伯强陈丽娟徐桂东徐晨光骆英
- 关键词：激光技术LAMB波各向异性
- 横观各向同性材料中激光超声谱有限元数值模拟被引量：4
- 2009年
- 研究了横观各向同性材料中激光超声波的传播特征.基于谱有限元方法,建立了横观各向同性材料中激光超声的数值模型.利用谱有限元方法模拟脉冲激光作用于材料上产生超声波及其传播的过程.讨论了横观各向同性薄板的各向异性及各向同性平面内超声波的传播特征,并分析了材料厚度的变化对产生超声波模态的影响.
- 孙宏祥许伯强徐晨光徐桂东王峰
- 关键词：激光技术超声学
- 表面垂直裂痕诱发瑞利波散射的数值分析被引量：6
- 2006年
- 激光激发的声表面波为材料表面缺陷的检测提供了有力的工具。针对含缺陷材料在模型边界上的复杂性,建立了基于平面应变的有限元模型并选取了相同厚度但含有不同深度的表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,得到了声表面波经过不同深度的表面裂痕时产生的反射及透射信号波形的时域特征。进而引入了基于Wigner-Ville分布理论的时-频分析方法计算裂痕前、后散射的瞬态表面波的能量在时间-频率平面内分布的情形。结果显示:声表面波接近中心频率的某一频率成分在经过深度小于其中心波长的表面缺陷时,随着裂痕深度的增加,对应于该频率的反射系数呈现单调递增的趋势;而透射系数呈现递减的特征,这一结果可以为激光超声检测表面缺陷提供一种定量的表征手段。
- 关建飞沈中华许伯强倪晓武陆建
- 关键词：激光激发瑞利波有限元法WIGNER-VILLE分布
