Селективное возбуждение упругих волн в композитах

  • Кириллова Е.В. Университет прикладных наук, г. Висбаден, Германия
  • Шевцова М.С. Университет прикладных наук, г. Висбаден, Германия
УДК: 534.16

Аннотация

В настоящем исследовании выполняется анализ влияния различных параметров пьезопреобразователя на волновые поля, генерируемые в композитной пластине. Полуаналитический подход, основанный на применении преобразования Фурье, интегрировании по вычетам и методе стационарной фазы, используется для расчета дисперсионных кривых и волновых полей в широком диапазоне частот. Предлагается метод селективного возбуждения отдельных волн в многослойной пластине с помощью нескольких пьезоактуторов путем варьирования амплитуд подаваемых на них напряжений.

Ключевые слова: волны Лэмба, гармонические колебания, квазиизотропный композит, матрица Грина, преобразование Фурье, комбинация пьезопреобразователей, селективное возбуждение волн

Информация об авторах

Евгения Вадимовна Кириллова
канд. физ.-мат. наук, профессор Университета прикладных наук г. Висбаден
e-mail: kirillova@web.de
Мария Сергеевна Шевцова
научный сотрудник Университета прикладных наук г. Висбаден
e-mail: mariamarcs@bk.ru

Литература

  1. Su Zh., Ye Lin. Identification of Damage Using Lamb Waves. Springer, London, 2009.
  2. Silva C., Rocha B., Suleman A. Guided Lamb Waves Based Structural Health Monitoring Through a PZT Network System // NDT in Aerospace, 2010.
  3. Diamanti K., Soutis C. Structural Health Monitoring for aircraft composite structures. Progress in Aerospace Sciences, 2010, no. 46, pp. 342–352.
  4. Mu J., Hua J., Rose J.L. Ultrasonic Guided Wave Focus Inspection Potential of Bare and Coated Pipes. AIP Conference Proceedings, 2010.
  5. Salas K.I., Cesnik C.E.S. Guided wave excitation by a CLoVER transducer for Structural Health Monitoring: theory and experiments // Smart Materials and Structures. 2009. Vol. 18. P. 27.
  6. Rose J.L. Successes and Challenges in Ultrasonic Guided Waves for NDT and SHM // Proc. of the National Seminar & Exhibition on Non-Destructive Evaluation. 2009. P. 11.
  7. Su Zh., Ye Lin. Identification of Damage Using Lamb Waves, Springer, London, 2009.
  8. Karmazin A., Kirillova E., Seemann W., Syromyatnikov P. Investigation of Lamb elastic waves in anisotropic multilayered composites applying the Green's matrix // Ultrasonics. 2011. Vol. 51. P. 17–28.
  9. Giurgiutiu V. Tuned Lamb Wave Excitation and Detection with Piezoelectric Wafer Active Sensors for Structural Health Monitoring // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2005. Vol. 16. Iss. 4. P. 291–305.
  10. Karmazin A. Time-efficient Simulation of Surface-excited Guided Lamb Wave Propagation in Composites. PhD Thesis, 2012.
  11. Yeum C., Sohn H., Ihn J. Lamb wave mode decomposition using concentric ring and circular piezoelectric transducers // Wave Motion. 2011. No. 48. P. 358–370.
  12. Glushkov E.V., Glushkova N.V., Kvasha O.V., Lammering R. Selective Lamb mode excitation by piezoelectric coaxial ring actuators // Smart Materials and Structures. 2010. Vol. ??. P. 14.
  13. Schmidt D., Sinapius M., Wierach P. Design of mode selective actuators for Lamb wave excitation in composite plates // CEAS Aeronaut J. 2013. Vol. 4. P. 105–112.
  14. Saravanan S., Guo N.Q., Wong B.S., Ju F. Selective mode excitation of Lamb wave in composite laminates. Proc. SPIE 7522, Fourth International Conference on Experimental Mechanics, 2010.
  15. Бабешко В.А., Глушков Е.В., Зинченко Ж.Ф. Динамика неоднородных линейно-упругих сред. М.: Наука, 1989.
  16. Lizé E., Hudin Ch., Rebillat M., Mechbal N., Bolzmacher Ch. Numerical and Experimental Study of First Symmetric and Antisymmetric Lamb Wave Modes Generated and Received by Dual-PZTs in a Composite Plate. Structural Health Monitoring, 2017, 9 p.
Страницы
38-47
Раздел
Физика
Прислано
2019-06-13
Опубликовано
2019-06-28