水负载弹性柱壳的类lamb波研究

推导水负载弹性柱壳中类Lamb波的频散方程得到了类Lamb波各模态相速度和群速度的频散曲线,求解了类Lamb波的传播轨迹以及棱角波和弹性散射波的时序关系。进行了水中弹性柱壳的回波测量实验,实验结果表明强弹性散射波仅在该模态类Lamb波辐射效率较低且满足临界角关系时出现,并验证了时序关系。     

温度对大鼠肝脏中剪切波与频散特性影响研究

剪切波相速度和衰减的频散特性的准确测量具有重要的意义。温度变化可能会对生物软组织的力学特性产生影响,为了研究温度的变化对剪切波相速度和衰减频散特性测量的影响,以大鼠肝脏为研究对象,基于声辐射力的剪切波成像的方法,通过离体实验来获取大鼠肝脏内部不同温度下的剪切波相速度和衰减频散特性曲线。实验结果发现,随着温度的升高,剪切波相速度逐渐减少,衰减频散逐渐增大,特别是在较高的频段(270~380 Hz)的变化更为显著。结果表明温度是测量大鼠肝脏中剪切波相速度和衰减频散特性中不可忽略的因素,这对今后的动物实验研究以及疾病评估提供了实验参考,具有重要的意义。     

冲击波在泡沫铝中的传播和衰减特性

用平面冲击波实验对相对密度为0.396的开孔泡沫铝的冲击波压缩特性进行了研究,采用PVDF传感器技术测量并分析了泡沫铝中的冲击波应力波形及其传播速度.在泡沫铝样品中不同位置处记录的应力波形显示随着在泡沫铝中传播距离的增加,冲击波应力峰值迅速衰减,归一化的冲击波应力峰值随传播距离呈指数关系变化,另外,冲击波的传播速度也随距离的增加而呈线性关系减慢.     

泡沫铝衰减一维应力波特性研究

为了解泡沫铝衰减一维应力波特性,完善泡沫铝动力性能的理论体系。首先运用一维应力波理论及泡沫铝的力学特性,对应力波在泡沫铝中的传播规律及泡沫铝衰减应力波性能等问题进行了理论分析。然后基于SHPB(霍普金森压杆)技术,运用LS-DYNA对一维应力波在泡沫铝中的传播规律及泡沫铝衰减应力波特性进行了数值模拟研究。理论与数值模拟结果均表明:在应力波的传播路径上增加泡沫铝,应力波通过泡沫铝后,其应力幅值、波长、及应力幅值作用时间均发生明显的变化;在该条件下,增加5 mm厚的泡沫铝,一维应力波经过泡沫铝后,可以衰减掉未增加泡沫铝时应力幅值的39.9%,应力波由原来的矩形波变成三角形波,波长与持续时间也显著减小。同时,厚度对泡沫铝衰减应力波幅值具有较为明显的影响,相同能量的应力波通过泡沫铝材料厚度越厚,则应力波幅值衰减越明显;由此可知,泡沫铝用于防护冲击与爆炸荷载的缓冲吸能材料方面具有非常好的应用潜力。     

复合管内径壁厚比对导波速度的影响

文章分析了复合管材中超声纵向较低阶导波模式的频散特性，在一般的弹性动力学运动方程的基础上，讨论了内径-壁厚比对导波传播速度的影响。结果表明：当材料和频厚积一定时，复合管材中导波的速度只与内径-壁厚比有关；当内径-壁厚比和频厚积较小时，内径-壁厚比的变化对低阶导波模式的传播速度有较大的影响，但随内径-壁厚比和频厚积的增加，这种影响将减小。     

弹性接触层对双层柱壳中纵波传播特性的影响

基于弹性波理论,研究了轴对称纵波在具有较薄弹性接触层的双层中空柱壳中的传播特性。当接触层厚度远远小于波长时,忽略接触层的惯性运动,根据自由边界和弹性层接触界面条件,导出了轴对称纵向自由波传播的无量纲频散方程,利用数值方法求得频散方程的实数根,并将得到的频散关系与已有文献的计算结果对比,验证了该方法的正确性。通过算例分析了接触层参数对纵波第一模态相速度频散关系及壳体内应力、位移的影响,结果表明：波长越短接触层对频散关系的影响越为显著,同一波数条件下,相速度随着接触层厚度增大而增大;壳体内应力、位移随着接触层单位层厚刚度的增大而减小,但受接触层泊松比变化的影响不大。     

竖向钻孔爆破激发振动波频率的衰减特征

如何基于频率有效控制爆破地震效应是近年来爆破工程中的热点问题。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,将竖向钻孔爆破中长柱药包等效为多个单元短柱药包迭加,首先了推导Heelan短柱单元激发应力波频域内解析解,根据单元短柱药包解析解的迭加模型,研究了竖向钻孔爆破激发的振动波频率衰减特征。结果表明:高频对应幅值衰减快于低频对应幅值,爆破振动频谱曲线整体向低频方向偏移,由于高低频对应速度幅值衰减速度的差异和速度幅值谱的多峰结构,主频衰减过程中发生突变,如考虑自由面对地震波传播的影响,主频衰减过程中有波动;质心频率的衰减规律相对平滑稳定。爆破振动主频衰减特征研究为基于频率评价爆破振动安全提供了理论依据。     

多壁碳纳米管横向扰动波传播的研究

将N层碳纳米管模拟成N层连续弹性壳模型，研究横向扰动波在单个多壁碳纳米管中轴向传播问题。研究表明，当扰动频率低于多壁碳纳米管的临界频率时，振动模态是同轴的；如果扰动频率至少高于多壁碳纳米管的一个临界频率时，振动模态是非同轴的，并以不同的波速传播，或低或高于单壁连续弹性壳模型的波速。因此，多壁碳纳米管的THz高频波存在着复杂现象，振动基本是不同轴的。特别是当多壁碳纳米管THz高频波以不同的速度传播时，传播速度不仅依赖于频率，而且依赖于非同轴的振动模态。     

壳间新连接结构形式下双层圆柱壳声振性能分析

从衰减振动波传递入手,对双层壳间连接结构进行了声振设计。运用减振隔振原理和Snowdon隔振模型,提出具有高弹性、高阻尼的近似质量—弹簧—阻尼减振特性的橡胶—质量块新型壳间连接结构,并对双层壳声振特性进行了数值仿真分析,最后讨论了连接元件刚度、材料阻尼和中间质量块变化对双层壳声振传递特性的影响。研究表明：提出的新型壳间连接结构能有效降低双层壳振动声辐射;弹性连接元件的刚度、阻尼和附加中间质量变化对减振降噪效果有较大的影响。研究结果可供潜艇声隐身设计参考。     

柱壳结构的弥散效应及对应力波的削弱作用

以防护层中新型抗爆工程设计为背景,对含孔穴或柱壳混凝土介质中应力波的衰减和演化规律进行理论和数值分析。经过分析和数值计算发现,应力波在孔穴或柱壳表面附近呈现明显的弥散和绕射现象,此两种结构对下方的应力波有显著的削弱作用,但柱壳结构在防护效果上明显优于孔穴结构。同时,针对不同半径的柱壳结构进行数值计算,结果表明：随着柱壳半径的增大,结构的削波性能和防护范围得到提高;当将多个柱壳水平等间隔的进行排列时,其下方各测点的应力峰值基本相等,且明显小于单个柱壳时其下方各相应测点应力峰值的最小值。其结果为在抗爆防震工程中科学的防护层的设计提供了一定的理论依据。