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圆管中激光激发表面瑞利波极性的有限元分析
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学] O426[理学—声学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]江南大学理学院,江苏无锡214122, [2]南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094, [3]南京理工大学理学院,江苏南京210094
  • 相关基金:国家自然科学基金(60208004)和江南大学青年科学基金(2005LQN0021)资助项目.
中文摘要:

用有限元方法数值模拟了脉冲线源激光作用于厚铝管时产生的温升以及由此温升而产生的表面声波的情况,得到了逆时针向探测点和波源之间角度从Ф=5°到Ф=180°范围内一系列表面法向位移的时域波形,并对相同厚度不同外径的铝管的表面波进行对比。数值结果表明表面声波中显著的波为掠面纵波、头波和瑞利波,第一个瑞利波脉冲的极性在传播过程中发生了倒转现象,逆时针向看探测点离波源的角度Ф,当Ф较小时瑞利波脉冲是单极性的(负的),随着角度的增大,瑞利波脉冲逐渐变为双极性的,且双极性中正向极性逐渐增大,到Ф=90°时变为完全双极性(正向和负向对称)。随着角度的进一步增加,双极性中负向极性逐渐减小,到Ф=180°时瑞利波脉冲又变为单极性(正的)。不考虑衍射效应时,圆管中第一个瑞利波脉冲的极性和试样的尺寸无关,仅和探测点离波源的角度相关。

英文摘要:

The transient temperature fields and the surface acoustic waves generated by a pulsed line-source laser in thick hollow cylinders are analyzed by using a finite element method. A series of the time domain waveforms of the surface normal displacements are shown for different angles between the source and the detection point from Ф=5° to Ф=180° in an anti-clockwise direction. And the surface acoustic waves generated in hollow cylinders with the same thickness and the different outer radii are compared. The numerical results denoted that the main features of the surface waves are three kinds of waves-the surface skimming longitudinal wave, head wave and the Rayleigh wave. And the first Rayleigh pulse's polarity changes gradually with the propagating angle increment. The Rayleigh pulse is monopolar (negative) near the source, becomes bipolar completely at the point of Ф =90° and monopolar (positive) atФ=180°. If neglected the diffraction effects, the polarity of the first Rayleigh pulse is only determined by the angle between the source and the detection point, and not related to the size of the specimen.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849