摘要本毕设主要对激光激发水下薄板中超声Lamb波的理论进行研究。激光具有的非接触式接发、多模态、宽频带以及传输能耗相对较低等特点使其广泛应用于对工业材料的无损检测与性能评估中。水下材料如船板、锅炉等大部分都是由金属薄板型部件构成，由于长期处于潮湿、阴暗的环境中，更使得我们需要对水下薄板型材料进行无损检测。本毕设采用有限元方法，运用Comsol Multiphysics软件建立了激光点源作用于薄铝板表面激发超声Lamb波的物理模型，并将在空气－铝表面与水－铝表面激发的超声Lamb波波形进行对比，对脉冲激光作用于铝板表面激发超声Lamb波的物理过程进行研究。87446

毕业论文关键词  激光超声  Lamb波  有限元  水下薄板

毕业设计说明书外文摘要

Title   Study on propagation characteristics of Lamb wave in   underwater thin plate excited by pulse laser                                                   

Abstract This graduation project mainly studies the theory of ultrasonic Lamb wave in the underwater thin plate excited by laser。 Many characteristics of laser such as non-contact sending and receiving, multi-modal, broadband and the relatively low transmission energy consumption make it widely used in nondestructive testing and performance evaluation of industrial materials。 Underwater materials such as ship plate, boiler etc。 are mostly composed of sheet metal parts。 Because they are in a humid, dark environment for a long time, it is necessary for us to carry out nondestructive testing of underwater thin plate materials。 This graduation design use the finite element method and the Comsol Multiphysics software to establish the physical model of the laser point source acting on the surface of the thin aluminum plate to excite the ultrasonic Lamb wave, make the comparison of the excited ultrasonic Lamb wave shape in the air-aluminum surface and water-aluminum surface, and the physical process of pulsed laser irradiation on the surface of thin aluminum plate and the excitation of Lamb wave is studied。 

Keywords  Laser-ultrasonic  Lamb wave  Finite element  Underwater thin plate 

目   次

1  引言 1源-于Y优+尔-论.文:网www.youerw.com 原文+QQ7520^18766

1。1  研究背景与研究意义 1

1。2  国内外研究进展 2

1。3  本文的主要工作 3

2  激光激发超声Lamb波的基本原理 4

2。1  Lamb波概述 4

2。2  激光超声的基本原理 5

3  激光激发气－固界面超声Lamb波的研究 7

3。1  有限元模型的构建 7

3。2  分析结果与讨论 9

4  激光激发液－固界面超声Lamb波的研究 11

4。1  有限元模型的构建 11

4。2  空气－固界面与液－固界面超声Lamb波传播规律对比 13

4。3  液体层厚度对于Lamb波传播的影响 14

结论   17

展望   19

致谢   20

参考文献   21

附录  绘制激发源处时域与频域波形的Matlab源程序   23

1 引言

1。1 研究背景与研究意义

随着现代工业科技的迅速发展，薄板型的金属构件越来越普及到工业生产的方方面面。无论在航空航天工业、汽车工业、船舶工业，还是在压力锅炉、大型化工容器方面，良好性能的薄板型构件都起着不可或缺的作用。但是由于其在成型过程中所带入的如分层、夹杂、孔型缺陷等问题，会威胁到工业部件的使用安全，严重的甚至会对整个工业生产造成危害。特别是对于水下薄板型工业构件，由于其长期处于潮湿、阴暗的环境中，更容易受到安全威胁，因此就更需要我们对其进行无损检测与质量评估。