基于超聲導(dǎo)波的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性反演確定.pdf

1、材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)對(duì)材料提出了越來越苛刻的要求。然而任何一種新材料的出現(xiàn),在它們能夠安全廣泛地得到應(yīng)用之前,必須發(fā)展相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，以及了解、掌握材料本身的特性。因此,對(duì)材料波動(dòng)特性、力學(xué)性能的研究和相應(yīng)的檢測(cè)、反演材料特性的新技術(shù)成為這一新材料能否有效及擴(kuò)大應(yīng)用的關(guān)鍵。先進(jìn)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的檢測(cè)方法通常利用結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與材料特性之間的復(fù)雜關(guān)系。通過一個(gè)數(shù)學(xué)模型來表示這種關(guān)系時(shí)

2、，稱為前向問題。繼而，如果擁有一系列精確實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)，結(jié)合大量的前向計(jì)算，則復(fù)合材料的材料特性可以通過正確構(gòu)建的反演模型來辨識(shí)。
　　功能梯度復(fù)合材料（functionally graded materials），簡(jiǎn)稱FGM，即是其組分或結(jié)構(gòu)沿某一方向呈有規(guī)律的連續(xù)變化，以盡可能的消除或弱化材料間的界面，從而避免或減小材料性能在界面處的變化，使其性能在這一方向上也呈連續(xù)變化以滿足特定要求的一類復(fù)合材料。對(duì)于FGM材料本身

3、及其結(jié)構(gòu)中的波動(dòng)特性已開展了許多研究,然而,仍有許多工作需要進(jìn)一步深入研究。如初應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)中的波傳播特性的影響。本文根據(jù)“增量變形理論”與勒讓德正交多項(xiàng)式級(jí)數(shù)展開法，研究了初應(yīng)力作用下多層結(jié)構(gòu)FGM板中導(dǎo)波的傳播特性，其中初應(yīng)力分別施加在板的厚度和波的傳播方向上，研究了初應(yīng)力對(duì)頻散曲線的影響。
　　此外,在結(jié)合智能算法對(duì)FGM的組分分布與材料特性的反演時(shí)，單一的算法本身存在很多不足之處而各種算法之間又存在互補(bǔ)。這就要求運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)