对于楔波的研究,科学家首先从理论着手,建立了理论模型。基于经典平板理论,采用不同的数学方法来解决楔形波传播问题,尤其是楔形波速度的表达。以Mckenna[16]为代表,对小角度的楔体,提出了薄板近似理论,推导出弯曲楔形波的频散关系,接着Thurston和Mckenna进一步研究了ASF模式的楔形波,得出了楔形波速度的表达式。经典平板理论用于解决楔形波问题被众多科学家认可,据此得出的弯曲楔形波的速度与有限元方法计算的值一致,但是不管是测量的速度还是有限元方法计算的速度均比Kirchhoff的平板理论预测的值要小。以Krylov[17-18]为代表的科学家,提出了几何声学理论,首先在空气中研究了ASF模式楔形波的传播理论,之后又发展了该理论,将其运用于液体中,但是几何声学理论也只适合于小角度的楔体的研究,当楔体角度大于30°时,该理论是不确切的。Krylov计算了液体中弯曲楔形波的速度,研究了液体载荷效应对弯曲楔形波速度的影响,分别对埋于液体中的轻金属(固体、液体密度近似相等)和重金属(固体密度远远大于液体)进行了讨论。对于轻金属,Krylov推出了液体中楔形波速度的解析表达式,以树脂玻璃为例,将其埋于水中,得出的测量值和理论值相符;对于重金属,如铝、黄铜等,将其置于水中时,无法推出其中楔形波的速度解析表达式,只能通过数值方法解,此时几何声学理论存在很大的缺陷。由此可见,所有的理论模型还存在着局限性,如Mckenna的理论只能解决小角度楔体中ASF模式楔形波的传播问题,Krylov提出的几何声学理论也只适用于小角度,而且把该理论运用于液体中,对于铝、黄铜等重金属的材料,无法确切的得出液体中楔形波传播速度的解析表达式。还有一些科学家,如Hladky Hennion[19]、Pile[20]等通过有限元理论,分别研究了埋没于液体中的楔体和两楔体组合件上传播的ASF模式楔形波。当然,围绕弯曲楔形波,还有一些相关的理论研究。一些科学家针对不同的楔体采用了不同的理论方法如虚拟元技术、Ray-Integral 、时域分析等方法来研究楔形波,另外一些科学家考虑到锋利的楔体顶端的散射问题,从理论上对楔体顶端的散射问题进行了分析。7084
到目前为止,对ASF模式楔波的研究还没有一个完整精确的系统理论,多停留在对其波速的描述以及小角度楔体的研究,而ASF模式楔形波在民用和军用方面的广阔应用前景,使得对其展开深入研究更具有重要的意义
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