vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 1007 10.31429/vestnik-19-4-68-75 Научная статья Original article Механика Mechanics О возбуждении направленных волн в композитных материалах On excitation of directed waves in composite materials https://orcid.org/0000-0002-6797-0920 Кириллова Е.В. Кириллова Евгения Вадимовна Kirillova Evgeniya V. kirillova@web.de

канд. физ.-мат. наук, профессор Университета прикладных наук Рейн Майн в г. Висбаден

 Университет прикладных наук Рейн-Майн, ул. Курт-Шумахер-Ринг 18, ВисбаденRheinMain University of Applied Sciences in Wiesbaden, Kurt-Schumacher-Ring 18, Wiesbaden, 65197 30 11 2022 19 4 68 75 25 11 2022 27 11 2022 30 11 2022 Copyright (c) 2022 Кириллова Е.В. 2022 Кириллова Е.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The influence of various parameters on wave fields excited in composite plates by piezoelectric elements of various shapes has been analyzed. The formulated boundary value problem was first integrated using the Fourier transform, the Green matrix was constructed, and then the solution was calculated using the inverse transformation. It has been shown that only for certain composite materials the use of sector vibrators makes it possible to obtain amplification of the amplitude of the waves in the selected direction.

Было проанализировано влияние различных параметров на волновые поля, возбуждаемые в композитных пластинах пьезоэлементами различной формы. Сформулированная краевая задача была сначала проинтегрирована с помощью преобразования Фурье, построена матрица Грина, а затем с помощью обратного преобразования вычислено решение. Было показано, что только для определенных композитных материалов применение секторных вибраторов позволяет получить усиление амплитуды волн в выбранном направлении.

 волны Лэмба гармонические колебания композитная пластина матрица Грина преобразование Фурье круговой актуатор секторный пьезоэлемент направленное возбуждение волн Lamb waves harmonic oscillations composite plate Green matrix Fourier transform circular actuator sector piezoelectric element directional wave excitation Karmazin, A., Time-efficient simulation of surface-excited guided lamb wave propagation in composites. PhD thesis, Karlsruhe Institute of Technology, 2012. 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. DOI 10.1016/j.ultras.2010.05.003 Бабешко, В.А., Глушков, Е.В., Зинченко, Ж.Ф., Динамика неоднородных линейно-упругих сред. Наука, Москва, 1989. Salas, K.I., Cesnik, C.E.S., Guided wave excitation by a CLoVER transducer for structural health monitoring: theory and experiments. J. Smart Mater. Struct., 2009, vol. 18, art. 075005. DOI 10.1088/0964-1726/18/7/075005 Бейтмен, Г., Эрдейи, А., Высшие трансцендентные функции. Т. 2. Наука, Москва, 1974. Kirillova, E., Seemann, W., Shevtsova, M., Selective mode excitation of Lamb wave in composite laminates for a circular and two ring-shaped piezoelectric actuators. J. Appl. Math. and Mech. (ZAMM), 2021, vol. 101, iss. 2, art. e202000078. DOI 10.1002/zamm.202000078