レーザー超音波技術を使用したウェッジ波に対する切り捨ての影響の研究

この研究は、レーザー生成の超音波を使用して、くさびの先端に沿って伝播するくさび波の分散特性に対する切り捨ての影響を測定することに焦点を当てています。最初に、有限要素法を使用してレーザー誘導のくさび波をシミュレートし、2Dフーリエ変換法を使用して分散曲線を取得しました。パルスレーザー励起とレーザーベースのウェッジ波検出も、これらの特性を実験的に調査するために利用されました。20°および60°のラインウェッジの場合、実験結果と数値的結果の両方が、非理想的なウェッジチップがくさび波に大きな影響を与えることを示しました。トランケーションを備えた20°線のくさびのモードは、異常な分散を示し、低モードは高頻度で高モードに閉じており、切り捨てが増加するにつれて反対称ラム波の特性が増加しました。一方、60°のラインくさびのモードが切り捨てられたモードは、反対称の子羊の波の特性を示し、A1モードも明確に観察されました。この研究の結果は、ウェッジ構造を評価および検出するために使用できます。

This research focuses on measuring the impact of truncations on the dispersion characteristics of wedge waves propagating along the wedge tip by using the laser-generated ultrasound. First, the finite element method was used to simulate laser-induced wedge waves and the dispersion curves were obtained by using the 2D Fourier transformation method. Pulsed laser excitation and laser-based wedge wave detection were also utilized to investigate these characteristics experimentally. For the 20° and 60° line wedges, both experimental and numerical results indicated that a nonideal wedge tip had great impact on the wedge waves. The modes of the 20° line wedge with truncations presented anomalous dispersion, low mode closed to high mode in high frequency, and the characteristics of antisymmetric Lamb waves as truncation increased. Meanwhile, the modes of the 60° line wedge with truncations showed the characteristics of antisymmetric Lamb waves, and the A1 mode was also observed clearly. The findings of this study can be used to evaluate and detect wedge structure.