各向异性薄板中激光激发Lamb波数值模拟研究

"各向异性板中激光激发Lamb波的数值模拟" 本文主要探讨了在各向异性薄板中利用激光激发Lamb波的数值模拟方法。研究者采用了谱有限元法(Spectral Finite Element Method)和模态展开法(Modal Expansion Method)，这两种方法相结合，可以有效地分析各向异性材料中的Lamb波传播特性。 谱有限元法是一种高效计算方法，它在处理波动问题时能迅速计算出相速度和群速度，这对于理解导波在复杂材料中的传播至关重要。在各向异性薄板中，这种特性会因材料的各向异性而呈现出独特的行为。各向异性是指材料的物理性质（如弹性模量）在不同方向上存在差异，这直接影响到Lamb波的传播速度和色散特性。 模态展开法则用于分析激光在任意方向激发的Lamb波，通过对波动模式的展开，可以更详细地了解波的传播模态，这对于识别检测信号和选择合适的激励信号具有指导意义。通过数值模拟，研究者得到了Lamb波在各向异性薄板中沿不同方向传播的色散曲线，这些色散曲线揭示了波速与材料各向异性之间的关系。 论文的数值模拟结果不仅加深了对复杂介质中Lamb波传播现象的理解，也为实际应用中的无损检测和结构健康监测提供了理论支持。例如，在航空航天、机械工程等领域，利用激光激发Lamb波进行薄板或壳体的内部缺陷检测，可以提高检测精度和效率。 关键词：激光技术，Lamb波，谱有限元法，模态展开法，各向异性 该研究工作为探索和利用各向异性材料中的Lamb波特性提供了一种有效的数值工具，有助于进一步开发基于Lamb波的检测技术，并优化在各向异性结构中的应用。