基于超聲導波的復合材料結構材料特性反演確定.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（特別是聚合物和復合材料）的行為結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)良的應用性能，應用在航空航天、聲學、生物醫(yī)學、機械等諸多領域。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的特性是否與設計相符及使用時是否退化則成為檢測技術亟待解決的問題。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(neural network：NN)算法，遺傳算法(genetic algorithm：GA)以及模糊邏輯(fuzzy logic：FL)算法等。然而這類反演技術的成功應用需要一種高效而精確的前向計算來建立結構動力學特性與材料特性之間的關系。這種前向計算問題是通過一個數(shù)學模型來表示結構的動力學響應

3、（如位移響應，振動頻率及波速等）與材料特性之間的復雜關系的，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構響應數(shù)據(jù)，再結合大量的前向計算，則復合材料的材料特性就可以通過正確構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材料特性反演技術的發(fā)展。本文通過一種計算各種連續(xù)梯度變化FGM結構導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