基于有限體積法的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)值計(jì)算.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，列車的安全運(yùn)行問題也受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。軌道的傷損檢測(cè)是保證列車安全運(yùn)行的重要手段。與傳統(tǒng)的超聲探傷等無損檢測(cè)方法相比，聲發(fā)射AE（Acoustic Emission）技術(shù)因?yàn)榫哂心軌驒z測(cè)動(dòng)態(tài)缺陷，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)而應(yīng)用于鋼軌傷損檢測(cè)。而對(duì)于聲發(fā)射技術(shù)而言，彈性波的數(shù)值模擬是其重要研究?jī)?nèi)容之一，是進(jìn)一步研究和分析聲發(fā)射信號(hào)的有效手段。本課題關(guān)注的主要問題就是鋼軌聲發(fā)射源產(chǎn)生的彈性波的數(shù)值模擬。

2、
　　本文詳細(xì)闡述了基于有限體積法的鋼軌內(nèi)部彈性動(dòng)力波的數(shù)值計(jì)算方法，該方法利用了有限體積法的在控制區(qū)域內(nèi)積分的思想，既能解決復(fù)雜形狀邊界問題，具有較高精度，又能人為控制存儲(chǔ)變量，提高計(jì)算效率。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　研究了平面問題中的基于有限體積法的彈性動(dòng)力波數(shù)值計(jì)算方法。分析了常應(yīng)變?nèi)切尉W(wǎng)格和雙線性四邊形網(wǎng)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(shù)值計(jì)算穩(wěn)定性所需的時(shí)間精度和空間網(wǎng)格劃分精度的約束條件。根據(jù)

3、各項(xiàng)同性均勻介質(zhì)中的二維彈性波運(yùn)動(dòng)方程，得到彈性波傳播介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的二維離散方程，利用不同的算例驗(yàn)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(chǔ)。
　　研究了空間問題中的基于有限體積法的彈性動(dòng)力波數(shù)值計(jì)算方法。分析了四面體網(wǎng)格和平行六面體網(wǎng)格離散方法，根據(jù)各項(xiàng)同性均勻介質(zhì)中的三維彈性波運(yùn)動(dòng)方程，得到彈性波傳播介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的三維離散方程，利用不同的算例驗(yàn)證了算法解決空間問題的有效性。為解決實(shí)際聲發(fā)射問題提供了方法