層狀結(jié)構(gòu)功能梯度納米金屬銅板中的波.pdf

1、功能梯度納米材料是單元尺寸由納米尺度連續(xù)梯度地增加到宏觀尺度的新型特殊材料，這樣就有效地避免了由于結(jié)構(gòu)單元尺寸的突變而引起的材料性能突變，提高了材料的整體性能。正因?yàn)槿绱?，這種特殊材料備受航空航天、電子器械、醫(yī)用科學(xué)等領(lǐng)域的廣泛青睞。為了給利用超聲波對這種新型材料進(jìn)行無損檢測提供理論依據(jù)，本文利用彈性動力學(xué)基本理論，對層狀結(jié)構(gòu)功能梯度納米銅板中的不同波動問題進(jìn)行了研究。本論文主要內(nèi)容為：
　　第一，本論文通過合理地假設(shè)了晶粒尺寸沿

2、厚度方向呈指數(shù)規(guī)律變化的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)功能梯度納米材料中“梯度”這一概念。
　　第二，本文采用冪級數(shù)方法研究SH波和Lamb波分別在一般單層和對稱結(jié)構(gòu)功能梯度納米銅板中的傳播特性。除此之外，考慮材料層間的連續(xù)性，將位移、應(yīng)力連續(xù)的物理?xiàng)l件轉(zhuǎn)化為位移函數(shù)泰勒展開零次和一次的數(shù)學(xué)條件，釆用冪級數(shù)與傳遞矩陣相結(jié)合的方法來求解多層結(jié)構(gòu)功能梯度納米銅板中的波動問題。研究結(jié)果表明，層狀功能梯度納米銅板中都可以傳播多個模態(tài)的S H波和Lamb波。各

3、階模態(tài)相速度隨著波數(shù)的變化規(guī)律也不全一致。同階模態(tài)相比，梯度參數(shù)p越大，相速度值越小。相速度變化量和相速度變化率均與梯度參數(shù)p正相關(guān)。根據(jù)衡量標(biāo)準(zhǔn)的不同選用不同的模態(tài)來標(biāo)定梯度參數(shù)p。
　　第三，研究SH波和Lamb波在均一化銅板和不同層數(shù)梯度納米銅板中傳播特性，并求出相速度相關(guān)差值進(jìn)行對比研究，結(jié)果表明層數(shù)越多的梯度納米銅板的頻散曲線更接近于均一化銅板的頻散曲線。除此之外，還研究不同梯度參數(shù)p時，層數(shù)不同的梯度納米銅板中波的群速