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黏接复合结构损伤的非线性超声评价研究进展

科学通报 2022年第7期67卷 610-620页

作者：李晓阳税国双汪越胜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 天津大学机械工程学院天津300350

黏接复合结构具有重量轻、应力分布均匀等优点,广泛应用于航空航天、船舶以及汽车工业中.黏接界面是黏接复合结构的重要构成要素,在很大程度上决定着该复合结构的总体力学性能,因此对其损伤的检测与评价研究一直是大家关注的热点问题.... 详细信息

黏接复合结构具有重量轻、应力分布均匀等优点,广泛应用于航空航天、船舶以及汽车工业中.黏接界面是黏接复合结构的重要构成要素,在很大程度上决定着该复合结构的总体力学性能,因此对其损伤的检测与评价研究一直是大家关注的热点问题.对于空间尺寸远小于超声波波长的材料微观结构特征变化,非线性超声检测技术具有更高的表征灵敏度.近年来,非线性超声检测技术得到了相关领域的广泛关注,一系列研究成果不断涌现.本文综述了近年来利用非线性超声对黏接复合结构及其界面损伤进行无损评价的研究进展,主要包括基于透射体波、导波和混频波的结构界面早期性能退化、微观损伤的超声检测与评价研究成果,并对今后进一步的研究进行了展望.

关键词：非线性超声波无损检测黏接复合结构导波混频

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基于共线混频的粘接界面固化非线性超声评价

振动与冲击 2022年第9期41卷 260-266页

作者：苑博税国双汪越胜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 天津大学机械工程学院天津300350

共线混频法是一种非常有效的非线性超声检测方法。该方法利用两列波在介质中的非线性相互作用特性,实现对材料力学性能的无损检测与评价;首先利用有限元软件ABAQUS,对粘接胶层中含随机分布微裂纹的模型进行共线混频数值模拟,得到共振波... 详细信息

共线混频法是一种非常有效的非线性超声检测方法。该方法利用两列波在介质中的非线性相互作用特性,实现对材料力学性能的无损检测与评价;首先利用有限元软件ABAQUS,对粘接胶层中含随机分布微裂纹的模型进行共线混频数值模拟,得到共振波幅值随胶层微裂纹数的变化情况,随后以6061铝合金/改性丙烯酸酯胶/6061铝合金粘接试件为研究对象,采用共线横波和纵波混频检测技术,试验研究共振波幅值随粘接界面固化时间的变化情况。结果表明:共振波幅值与粘接胶层中随机分布的裂纹数、粘接试件的固化时间之间存在内在联系;随着裂纹数的增加,共振波幅值不断减小;随着固化时间的增加,共振波幅值不断增大,直到固化完成共振波幅值趋于稳定;因此,利用共线混频技术可实现对粘接界面固化过程的有效监测和评价。

关键词：粘接固化共线混频非线性超声无损检测与评价

声学/弹性相位梯度超表面设计:原理、功能基元、可调和编码

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力学进展 2022年第4期52卷 948-1011页

作者：陈阿丽汪越胜王艳锋周红涛袁思敏北京交通大学力学系天津大学力学系

声学/弹性超表面是一类亚波长厚度的二维超材料,具有很强的声波/弹性波操控能力,在声学成像、通信、隐身、伪装、振动/噪声控制、能量收集、无损检测等领域具有潜在的应用.本文主要综述了声学/弹性相位梯度超表面的最新发展,包括设计原... 详细信息

声学/弹性超表面是一类亚波长厚度的二维超材料,具有很强的声波/弹性波操控能力,在声学成像、通信、隐身、伪装、振动/噪声控制、能量收集、无损检测等领域具有潜在的应用.本文主要综述了声学/弹性相位梯度超表面的最新发展,包括设计原理、功能基元设计、波场操控及其应用、可调超表面设计,以及新兴的数字编码超表面.最后,展望了该领域未来的研究方向.

关键词：弹性波声波超材料声学超表面弹性超表面相位梯度可调性可重构性数字编码波前调控

具有非线性颗粒链的弯曲弹性波超材料中的二极管行为

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Acta Mechanica Sinica 2023年第7期39卷 50-60页

作者：位琳帅周武王毅泽汪越胜 Institute of Engineering Mechanics Beijing Jiaotong University Bejing 100044China Department of Mechanics Tianjin UniversityTianjin 300350China

本文研究了非线性弹性波超材料的带隙和非互易传播特性,该结构由双振子弯曲颗粒链组成.采用增量谐波平衡方法推导了具有分数项的非线性波方程.考虑了不同的弯曲角度和振幅比对非线性弹性波带隙的影响.通过Runge-Kutta方法数值计算和实... 详细信息

本文研究了非线性弹性波超材料的带隙和非互易传播特性,该结构由双振子弯曲颗粒链组成.采用增量谐波平衡方法推导了具有分数项的非线性波方程.考虑了不同的弯曲角度和振幅比对非线性弹性波带隙的影响.通过Runge-Kutta方法数值计算和实验研究证实了超材料的带隙和二极管行为.本研究为非线性声子晶体和具有不同弯曲方向的力学超材料提供了新的应用.

关键词：超材料弹性波带隙非线性弹性振幅比弯曲角度弯曲方向颗粒链传播特性

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列车外圆弹簧疲劳损伤的非线性超声测试

声学学报 2013年第5期38卷 570-575页

作者：税国双黄蓬汪越胜北京交通大学土建学院力学系北京100044

进行了列车外圆弹簧在疲劳载荷作用下所产生损伤的非线性超声测试。对列车外圆弹簧进行疲劳加载,利用专门的非线性超声测试系统激发和接收透过弹簧的超声纵波。在相应的信号处理后,建立了声学非线性系数与弹簧疲劳次数之间的关系。实验... 详细信息

进行了列车外圆弹簧在疲劳载荷作用下所产生损伤的非线性超声测试。对列车外圆弹簧进行疲劳加载,利用专门的非线性超声测试系统激发和接收透过弹簧的超声纵波。在相应的信号处理后,建立了声学非线性系数与弹簧疲劳次数之间的关系。实验结果表明,当疲劳次数小于150万次时,由于弹簧材料内部位错、滑移带等微观缺陷还没有形成足以产生显著非线性的积累,该非线性系数增长不明显;当疲劳次数达到150万次至300万次之间的疲劳响应期时,非线性系数增加明显,表明弹簧材料的内部损伤快速增加;当疲劳次数超过300万次时,弹簧材料的内部损伤积累速度减缓,非线性系数增加放缓。该研究表明列车外圆弹簧的疲劳损伤程度与其声学非线性系数直接相关,利用该方法可以为材料和结构早期力学性能退化的检测和评价提供一种有效的途径。

关键词：非线性系数超声测试系统疲劳损伤外圆弹簧列车弹簧材料内部损伤积累速度

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蜂窝材料的弹性波传播特性

力学学报 2008年第6期40卷 769-775页

作者：甄妮闫志忠汪越胜北京交通大学工程力学研究所北京100044

通过研究蜂窝材料的弹性波频散关系,分析了其弹性波传播特性.采用基于小波理论的分析方法,将材料参数和位移均展开为双正交周期小波基函数的形式,利用Bloch定理将波动方程转化为特征值方程,求解该方程得到3种典型结构——正方、三角与... 详细信息

通过研究蜂窝材料的弹性波频散关系,分析了其弹性波传播特性.采用基于小波理论的分析方法,将材料参数和位移均展开为双正交周期小波基函数的形式,利用Bloch定理将波动方程转化为特征值方程,求解该方程得到3种典型结构——正方、三角与六角排列的铝(Al)和聚丙烯(PP)蜂窝材料的频散关系,并进行了比较分析.结果显示:结构形式的不同显著地影响其波动特性,而制作材料的不同则没有影响;3种结构形式都不存在完全带隙,但正方和三角形结构在一定的传播方向范围内存在方向带隙,而六角形结构则在任何方向都不存在方向带隙;与正方结构相比,三角结构在相同孔隙率下,在更广的传播方向内和更低的频率下,能产生较宽的方向带隙.

关键词：弹性波蜂窝材料周期结构小波理论频散关系

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一维固-液型随机失谐声子晶体中波的传播

人工晶体学报 2011年第3期40卷 624-629页

作者：陈阿丽汪越胜北京交通大学工程力学系北京100044

本文研究了声波在一维固-液型随机失谐声子晶体中的传播,引进局部化因子的概念研究了结构的带隙特性和局部化特征。给出了局部化因子的计算表达式并用传递矩阵法进行了计算,考查了平面波以任意角度入射的情形。结果表明:失谐度对高频区... 详细信息

本文研究了声波在一维固-液型随机失谐声子晶体中的传播,引进局部化因子的概念研究了结构的带隙特性和局部化特征。给出了局部化因子的计算表达式并用传递矩阵法进行了计算,考查了平面波以任意角度入射的情形。结果表明:失谐度对高频区的频带结构有较大的影响,固-液型声子晶体与固-固型声子晶体的频带结构有很大差别。

关键词：声波随机失谐固液耦合声子晶体带隙局部化因子

中国大豆品种生态区划的修正Ⅱ.各区范围及主要品种类型

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应用生态学报 2002年第1期13卷 71-75页

作者：汪越胜盖钧镒华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074 南京农业大学大豆研究所南京210095

根据我国各地 2 5 6份代表性大豆地方品种在南京分期播种、延长或缩短光照长度各处理条件下的生育期表现 ,结合供试材料来源地的地理与气候条件、播种季节类型、熟期组类型以及光温反应特性等因素 ,将我国大豆品种生态区划分为 :北方一... 详细信息

根据我国各地 2 5 6份代表性大豆地方品种在南京分期播种、延长或缩短光照长度各处理条件下的生育期表现 ,结合供试材料来源地的地理与气候条件、播种季节类型、熟期组类型以及光温反应特性等因素 ,将我国大豆品种生态区划分为 :北方一熟制春作大豆品种生态区 (Ⅰ ) ,黄淮海二熟制春夏作大豆品种生态区 (Ⅱ ) ,长江中下游二熟制春夏作大豆品种生态区 (Ⅲ ) ,中南多熟制春夏秋作大豆品种生态区(Ⅳ ) ,西南高原二熟制春夏作大豆品种生态区 (Ⅴ ) ,华南热带多熟制四季大豆品种生态区 (Ⅵ )等六大区、10亚区 ,并阐述各区的一般生态条件及代表生态类型 .

关键词：大豆品种生态类型生态区划修正

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各向异性弹性体光滑接触界面上的滑移脉冲波

应用力学学报 2005年第1期22卷 8-11页

作者：于桂兰汪越胜北京交通大学北京100044

利用Stroh公式,Fourier分析和奇异积分方程技术研究了两各向异性弹性半空间光滑接触可分离界面上滑移脉冲波的存在及其传播特性。结果表明,如果至少能在一种介质中存在Rayleigh波,且其波速小于两种介质中的最小极限速度,则滑移脉冲波就... 详细信息

利用Stroh公式,Fourier分析和奇异积分方程技术研究了两各向异性弹性半空间光滑接触可分离界面上滑移脉冲波的存在及其传播特性。结果表明,如果至少能在一种介质中存在Rayleigh波,且其波速小于两种介质中的最小极限速度,则滑移脉冲波就可以存在。这种脉冲波传播速度不确定,可在最小极限波速与较低的Rayleigh波速之间取值,而该取值范围又取决于无界面分离情况下的第一、第二滑移波的解。分离区大小取决于扰动的强度,界面法向力和质点速度在分离区两端有 1 /2奇异性。

关键词：滑移脉冲波界面接触各向异性弹性 Stroh公式