基于超聲導(dǎo)波的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)材料特性反演確定.pdf

1、粘彈性材料是一種專門用作阻尼層的材料。許多現(xiàn)代人造材料（特別是聚合物和復(fù)合材料）的行為結(jié)合了彈性材料的儲能特性和粘性液體的耗能特性，實際要求需要對這些粘彈材料的衰減與材料性質(zhì)、頻率之間的關(guān)系進行深入研究。功能梯度材料（Functional Graded Materials，簡稱FGM）是一種特殊的非均勻材料，其具有優(yōu)良的應(yīng)用性能，應(yīng)用在航空航天、聲學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、機械等諸多領(lǐng)域。但由于不同的FGM組分變化各有不同材料特性也呈現(xiàn)不同變化，因

2、此，F(xiàn)GM的特性是否與設(shè)計相符及使用時是否退化則成為檢測技術(shù)亟待解決的問題。這就要求對該種材料的特性進行檢測。
　　反演算法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(neural network：NN)算法，遺傳算法(genetic algorithm：GA)以及模糊邏輯(fuzzy logic：FL)算法等。然而這類反演技術(shù)的成功應(yīng)用需要一種高效而精確的前向計算來建立結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性與材料特性之間的關(guān)系。這種前向計算問題是通過一個數(shù)學(xué)模型來表示結(jié)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)

3、（如位移響應(yīng)，振動頻率及波速等）與材料特性之間的復(fù)雜關(guān)系的，可以由解析或數(shù)值方法來解決。繼而，如果擁有一系列精確實驗測量的結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)，再結(jié)合大量的前向計算，則復(fù)合材料的材料特性就可以通過正確構(gòu)建的反演模型來辨識。FGM材料的非均勻性給這種前向計算帶來了很大的困難，限制了FGM材料特性反演技術(shù)的發(fā)展。本文通過一種計算各種連續(xù)梯度變化FGM結(jié)構(gòu)導(dǎo)波特性的正交多項式方法。從而可以反演得到連續(xù)梯度變化的組分分布。
　　文中首先采用勒讓德