基于有限體積法的聲發(fā)射信號數值計算.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，列車的安全運行問題也受到人們越來越多的關注。軌道的傷損檢測是保證列車安全運行的重要手段。與傳統(tǒng)的超聲探傷等無損檢測方法相比，聲發(fā)射AE（Acoustic Emission）技術因為具有能夠檢測動態(tài)缺陷，對檢測對象進行實時檢測等優(yōu)勢而應用于鋼軌傷損檢測。而對于聲發(fā)射技術而言，彈性波的數值模擬是其重要研究內容之一，是進一步研究和分析聲發(fā)射信號的有效手段。本課題關注的主要問題就是鋼軌聲發(fā)射源產生的彈性波的數值模擬。

2、
　　本文詳細闡述了基于有限體積法的鋼軌內部彈性動力波的數值計算方法，該方法利用了有限體積法的在控制區(qū)域內積分的思想，既能解決復雜形狀邊界問題，具有較高精度，又能人為控制存儲變量，提高計算效率。主要研究內容如下：
　　研究了平面問題中的基于有限體積法的彈性動力波數值計算方法。分析了常應變三角形網格和雙線性四邊形網格離散方法，討論了算法在物體邊界處的處理方式，給出了數值計算穩(wěn)定性所需的時間精度和空間網格劃分精度的約束條件。根據

3、各項同性均勻介質中的二維彈性波運動方程，得到彈性波傳播介質中質點運動的二維離散方程，利用不同的算例驗證了算法解決平面問題的有效性。為后續(xù)分析三維空間問題提供了基礎。
　　研究了空間問題中的基于有限體積法的彈性動力波數值計算方法。分析了四面體網格和平行六面體網格離散方法，根據各項同性均勻介質中的三維彈性波運動方程，得到彈性波傳播介質中質點運動的三維離散方程，利用不同的算例驗證了算法解決空間問題的有效性。為解決實際聲發(fā)射問題提供了方法