層狀結構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構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。正因為如此，這種特殊材料備受航空航天、電子器械、醫(yī)用科學等領域的廣泛青睞。為了給利用超聲波對這種新型材料進行無損檢測提供理論依據(jù)，本文利用彈性動力學基本理論，對層狀結構功能梯度納米銅板中的不同波動問題進行了研究。本論文主要內容為：
　　第一，本論文通過合理地假設了晶粒尺寸沿

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構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、應力連續(xù)的物理條件轉化為位移函數(shù)泰勒展開零次和一次的數(shù)學條件，釆用冪級數(shù)與傳遞矩陣相結合的方法來求解多層結構功能梯度納米銅板中的波動問題。研究結果表明，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。根據(jù)衡量標準的不同選用不同的模態(tài)來標定梯度參數(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，并求出相速度相關差值進行對比研究，結果表明層數(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