一、波在多层弹性介质中一些特性的研究（论文文献综述）
王育生,田春林[1]（1983）在《波在多层弹性介质中一些特性的研究》文中研究说明本文根据弹性力学理论计算出波在多层弹性介质上的反射和透射系数,给出计算反射和透射系数的源程序和框图,并对波在多层弹性介质中的特性进行了一些研究。
张朋[2]（2017）在《考虑微结构效应多层结构弹性波的传播》文中研究说明随着科技的进步和材料的发展,越来越多的人工微结构材料相应出世。对于含有微结构材料的力学行为描述,大量的实验发现和证实,经典连续介质理论已经不能够准确的描述。尤其在波动问题中,当波长与微结构的特征长度在同一量级时,微尺度效应和频散特征十分明显。为了更准确的描述具有微结构材料的微变形行为,本文主要根据微极弹性理论、微伸缩弹性理论和手性弹性理论,研究了弹性波在粘弹性支撑边界的反射问题、弹性波通过微极板的反射和透射问题、弹性波通过微伸缩板的反射和透射问题、一维微极声子晶体中不同模态Bloch波的色散带隙特征和带隙特征,弹性波在手性—非手性界面的反射和透射问题以及通过手性夹层板的反射透射问题。具体的研究内容如下:（1）使用弹簧—粘壶模型来模拟具体的粘弹性支撑边界,分别用串联模型和并联模型进行描述,并引入权重因子d,当d等于0和1时,分别表示纯弹性支撑和纯粘性支撑边界。分为面内情况和出平面情况,对串联模型和并联模型进行解析计算,通过线性方程组的求解可以得到反射波与入射波的振幅比。通过振幅比可以求得反射波与入射波的相位差,并且可以进一步计算入射波的能量在各反射波和耗散能中的分配。通过数值算例,分析了弹性系数和粘性系数对反射波相位差和能量分配的影响。最后,通过能量守恒来保证数值结果的正确性。（2）研究了含有微极夹层板的三明治结构对弹性波的反射和透射的影响,两侧的半无限大空间为经典弹性介质。分面内情况和出平面情况进行讨论,由于经典材料不存在微转动和偶应力,因此边界条件有两种提法。通过多重反射透射过程的分析,得到了最终的合成反射波和透射波。进行数值算例的模拟,并讨论了无量纲厚度和无量纲微极参数对反射透射系数的影响。（3）研究了含有微伸缩夹层板的三明治结构对弹性波的反射和透射的影响,两侧的半无限大空间为微伸缩弹性介质。通过不同的退化情况,两侧的半无限大空间可以逐步退化为微极弹性介质和经典弹性介质,相应的边界条件也要发生改变。通过数值算例进行分析,讨论了微伸缩板的厚度和微伸缩参数对反射透射系数的影响。（4）研究了一维微极声子晶体中Bloch波的传播。分别在面内波和出平面波的情况下,通过Bloch定理和完好的边界条件,建立了各自的传递矩阵,进而求得色散方程。同时,通过分析传递矩阵的李亚普诺夫指数,得到了局部化因子,并且分析了局部化因子与禁带的对应关系。通过刚度矩阵法求得对于多层结构的反射和透射系数,并且将透射系数与声子晶体的禁带信息进行对比,发现二者可以完美对应,这是对理论正确性的一个验证。通过数值算例的模拟,分别讨论了示波数和微极参数对色散曲线和禁带信息的影响。（5）研究了弹性波在手性—非手性单界面和双界面的反射透射问题。由于手性材料中存在左旋波和右旋波,通过对比验证,提出了经典材料中存在左旋波和右旋波的想法。在经典弹性介质中,左旋波和右旋波是由SV波和SH波通过不同的耦合方式耦合而成。通过理论分析,求得了不同波的能流密度表达式,经过数值算例来分析材料的手性特性对弹性波反射透射的影响。通过以上的研究,得到了考虑微结构效应的多层结构弹性波传播的理论分析,可以为具体的声学应用提供相应的理论指导。
邱坤南[3]（2018）在《地质异常体瑞雷波正演模拟及频散特征研究》文中研究说明超前地质预报是口前保障地下施工安全最为现实有效的技术手段,在大多数地下项口中将其列为必要的技术环节。瑞雷波勘探技术是地球物理勘探中的一种,因其具有快速经济、检测配备简易、信噪比及分辨率高等诸多优点,所以常被用为地下工程超前预报中。本文在分析国内外瑞雷波勘探研究现状及其在使用过程中存在的主要问题的基础上,以瑞雷波勘探基本原理为理论基础,开展地质异常体瑞雷波正演、频散曲线提取与信号提纯等的研究。主要工作及成果包括:（1）为了研究地质异常状态下不同地质参数对瑞雷波频散曲线的影响,本小节根据不同地质异常体（破碎带、含空洞地层）设定有关参数,并对其进行了瑞雷波正演模拟研究,得出相应频散曲线,分析比较不同的地质异常体参数的瑞雷波频散曲线的不同表现,以归纳总结各条件下的瑞雷波频散曲线的“之”字形的规律。研究表明:瑞雷波频散曲线“之”字形的产生与地质异常体的存在有关,且地质异常体的规模大小、存在位置和性质决定了其频散曲线的表现形式,且频散曲线“之”字形的起跳位置基本反映了地质异常的位置。第一,断层破碎带的规模越小、埋深越深、低速带越不突显,则瑞雷波频散曲线中的“之”字形变形跨度越小;反之,则越大。第二,空洞地层的瑞雷波的频散曲线是不连续、分段的曲线。空洞埋深越深其频散曲线的第一条分断线的横坐标就越大。（2）借助福建某矿井物探技术研究实验基地的现有条件,开展水仓前方掌子面瑞雷波超前实验研究,分别研究在无水状态、有水状态时瑞雷波频散曲线相应的变化情况和规律。研究表明:频散曲线的“之”字形可反映出掌子面前方地质岩性变化及构造发育情况。瑞雷波探测空水仓时,探测得到的频散曲线为不连续曲线,呈现多段式分布。富含水的地质带通常表现出地震波速度降低;瑞雷波探测可探测富含水的地质异常情况,异常位置与实际情况存在误差。（3）本文基于广义S变换讨论瑞雷波频散特性,通过可行性分析、影响因素讨论和算法改进等几个方面分析研究,得出:相比STFT和WVD而言,采用GST求取的频散曲线对地层浅层的判断较为准确,且曲线更加光滑稳定。采用极值点拟合曲线斜率估算瑞雷波任一频率所对应速度的方法,分析特定的地质模型下瑞雷波信号,再将结果和理论频散曲线对比分析,该法获取的频散曲线还为多阶模曲线,而且频散曲线比基于单道GST法的更为稳定、光滑。根据广义S变换的特点,提出了一种基于广义S变换多重滤波法对瑞雷波信号去噪提纯的新思路。通过仿真实验、理论计算与实例应用分析结果表明,信号通过GSTTF-MT处理是提纯瑞雷波信号的一种行之有效、可靠、稳定的方法,且该法计算简单。
陈江义[4]（2007）在《弹性波在电磁弹性多层结构中的传播特性研究》文中进行了进一步梳理电磁弹性耦合结构是一种能进行机、电、磁三种能量转换的结构,可被用来制造传感器、致动器及其它智能元器件,广泛用于结构的感知、驱动和智能控制等方面,对这一类结构进行研究无疑具有很大的理论及应用价值。本文在分析电磁弹性多层结构动力学特性的基础上,深入研究了弹性波在该类结构上的频散特征、波模态、反射与透射以及动力响应问题,并形成了一个初步的体系。首先本文利用基于状态空间的传递矩阵方法分析了导波在电磁弹性多层板和圆柱壳结构中的传播特性。状态空间模型是描述动力学系统的一般模型,用来求解电磁弹性多层板的波传播特性,具有模型简单、矩阵规模小及程序实现方便的特点。其基本思想是:将介质中任意点处的广义位移变量（包括弹性位移、电动势和磁动势）和广义应力变量（包括应力、电位移和磁感应强度）分为两类,一类是层间变量,另一类是面内变量。根据介质所满足的本构关系、力平衡方程以及变形协调关系,建立层间变量的状态方程,利用状态方程的解来获得单层结构两表面变量间的传递矩阵关系。在此基础上,结合传递矩阵方法和界面间变量的连续性条件可以得到多层结构两表面变量间的总体传递矩阵关系。在给定边界条件下,总体传递矩阵可以用来计算和分析弹性波的频散关系和波模态。根据该思想,推导了求解电磁弹性多层结构中波的频散关系及其模态的理论计算公式,并通过数值算例考查了入射角、叠层形式以及波数对弹性波的频散关系及波模态的影响。对于横观各向同性多层电磁弹性板的研究表明入射角变化不改变频散特性;叠层形式对频散关系和波模态均有影响;波模态中既有纯弹性模态,也有电磁耦合模态;对于多层圆柱壳的研究发现内外径比的变化比叠层形式更能影响波传播的频散关系。尽管波传播的三维问题在理论上具有一般性,然而平面问题也有很大的应用价值,因此本文着重研究了弹性波在电磁弹性多层结构中传播的平面问题和反平面问题。作为反平面问题,主研究了Love波在多层电磁弹性结构中的低阶频散问题,并分析了不同叠层形式对Love波传播特性的影响。作为平面问题,研究了Lamb波在多层电磁弹性结构中的传播特性,由于Lamb波是对板类结构进行无损检测时常用的波型,因此文中给出的电磁弹性多层结构中Lamb波的相速度、群速度和波模态的计算方法对此类结构的无损检测具有重要的意义。将部分波法和传递矩阵方法结合提出了多层电磁弹性结构中的波反射与透射系数计算方法,该方法巧妙结合了部分波法和传递矩阵方法的优点,避免了单独使用部分波法时带来的繁琐推导,使分析过程变得更为简洁。在利用部分波法时,将弹性介质的Christoffel方程推广到了电磁弹性介质,讨论了各分波产生的条件和性质。算例研究表明:由于电磁弹性多层结构叠层形式和材料性质的多样性使之反射和透射系数具有较复杂的特性,而且电磁场开路或短路边界条件对反射和透射系数的影响不大。提出将传递矩阵方法与留数理论相结合研究多层电磁弹性结构的格林函数和动力响应问题,该方法克服了模态表达法和部分波法分析电磁弹性结构动力响应时的不足。众所周知,介质中的质点振动是各种波作用下的振动合成,其中包括传播、非传播和衰减传播模式,与此相对应的波数可能是实数、也可能是复数。为了获得结构在给定振动频率下的复波数,采用了带状有限元方法,该方法可以得到一个广义特征值问题,通过该特征值问题可求得复波数,从而通过留数理论计算出结构的响应。在分析复波数的过程中,从能量守恒的角度证明了磁致伸缩材料CoFe2O4的磁导率系数应为正值。作为上述理论的一个应用,用Lamb波对多层弹性结构的损伤进行了检测,设计了实验方案并分析了检测结果。该检测方法很容易推广到含损伤的电磁弹性多层耦合结构,基于此,本文最后给出了电磁弹性多层耦合结构损伤检测的基本设想和方案。
陈志强[5]（2020）在《基于机械阻抗法的多层复合结构的脱粘缺陷检测》文中研究说明随着社会的进一步发展,经济的快速增长以及我国现代科学与工程技术的日益发展壮大,单一的木材或者贵金属及其他合金材料因为其性能的不足,已经很难完全满足我国现代工业建设与发展的实际需要,在这种的情况下对各种具有不同用途与性能的复合材料的市场需求就日益的增加,因此对于复合材料的开发及其研制、生产与其应用就显得越来越重要。复合材料本身具有的很多优点使其在工业领域得到了广泛的应用。但复合材料的制备对工艺要求较高,且在制备过程中可能因为各种因素使得复合材料结构存在缺陷。因此,为了确保生产的复合材料符合实际应用要求,对复合材料缺陷的检测技术的研究就具有非常重要的意义。以此为出发点,本文提出了一种基于机械阻抗方法的多层复合材料的脱粘缺陷检测技术。本方法主要通过将材料本身振动特性的力学阻抗转换为换能器的负载阻抗,通过对换能器特性的测量来判断材料力学阻抗的变化,进而完成检测。本文首先对弹性波在固体介质中的传播过程进行仿真,仿真主要针对单一钢板模型,利用有限元分析方法,对振动接收点的位移响应特性进行仿真。基于位移响应特性计算得到各点位的机械阻抗值,从而分析整个单层结构的机械阻抗特性。将得到的单层结构模型的机械阻抗值作为一个基准,与后文的实验结果进行对比分析,得出缺陷的存在对被测试件受激振动后产生的机械阻抗值产生影响的结论。在仿真的基础上,本文搭建完成多层复合结构脱粘缺陷检测实验平台,构造不同类型的多层复合结构模型试件进行后续的实验,对不同的试件进行多次重复的检测,将被测试件检测得到的信号分别提取输出波峰值,并取重复试验得到的位移响应信号峰峰值的平均值。基于这些位移平均值,计算得到不同模型检测状态下的试件机械阻抗值。通过对比不同被测试件机械阻抗值分布规律,得出由于被测试件材质的改变以及脱粘缺陷的存在,造成被测试件的机械阻抗分布规律存在明显差异的结论,通过对比分析机械阻抗分布规律的差异性完成脱粘缺陷有无的检测。但由于被测件材料的复杂性,以及测试得到的位移响应信号的高度相似性和模糊性,很难建立一个区分脱粘类型的标准分辨模式,因此作者在本文最后引入BP神经网络,对实验所得的机械阻抗数据进行分类。基于以上仿真及实验数据,本文最终实现对多层复合结构的脱粘缺陷有无的检测以及对脱粘缺陷类型的识别。
陈莹玉[6]（2019）在《水下近场爆炸时不同结构形式的壁压与毁伤特性试验研究》文中指出为了提高舰船的抗毁伤能力和生命力,准确预报水面舰船在遭受攻击武器命中后可能造成的毁伤程度是最关键的技术环节。本文主要针对水下近场爆炸对舰艇结构的毁伤问题进行研究,以机理试验结合理论和数值计算作为主要研究手段,重点考察水下爆炸冲击波和气泡作用下的近物面壁压载荷特性,并在此基础上系统地建立近场爆炸载荷作用下结构的毁伤预报方法。本文的试验爆源输入方式主要有三种:高压电火花气泡（400V,气泡最大半径Rmax～25mm）,微当量水下爆炸（0.07g,Rmax～80mm）和小当量水下爆炸（5g,Rmax～250mm）。本文试验采用的结构形式主要有刚性壁面、单层板、单层弧度板、带破口的双层板、双层加筋板以及双层弧度板。近场水下爆炸冲击波作用下流固耦合面附近的物态方程会发生变化。因此本文首先计及声学阻抗的影响,考虑了流体介质和结构的可压缩性,建立水下爆炸强冲击波与简单板结构的耦合力学模型,给出了强冲击载荷下的壁压特性。在此基础上,引入广义阻抗的概念,采用波动理论求解应力波在双层板架结构、声学覆盖层结构中的传递特性,并利用双线性判据计及空化效应的影响,得到了更加准确的壁压预报结果。本文提出的波动求解方法得到了数值方法结果和试验结果的验证,可为船体结构局部毁伤研究提供准确的冲击波载荷输入和流固耦合模型。其次,针对气泡作用下近物面壁压特性,本文开展了微当量水下爆炸试验研究,联合边界积分方法,给出了底部爆炸气泡作用下近物面壁压的工程化预报方法。试验中通过高速摄像机捕捉近壁面的气泡形态特性,重点考察了气泡的环状、撕裂和坍塌等行为特征。同时,通过利用壁压传感器考察物面处的压力特性,得到了气泡载荷和气泡冲量的规律特征。基于边界元法,提出气泡引起的近物面壁压计算模型,并对该壁压进行了空间预报。与试验结果对比验证表明,本文提出的工程预报方法可用于快速预报气泡运动引起的物面压力在时间和空间上的分布特征,为结构毁伤预报提供气泡载荷输入。为考察外板破口附近聚集气泡对舰船内部结构的载荷加载特性,在上述试验研究基础上,对带破口的双层板结构附近的底部爆炸气泡载荷特性进行了系统的试验研究。采用单一变量法开展了大量的机理试验,考察了孔径参数,舷间距参数和距离参数三个主要参数对气泡形态特征和气泡载荷的影响,发现了“涌入气泡”分离、撕裂、坍塌和“舷外气泡”对射流等特殊气泡运动特征。根据试验结果得到了带破口双层板的内板壁压的变化规律、载荷冲量成分及特性,可为后续的双层结构气泡载荷分布特征研究提供基础。在充分揭示近物面载荷特性后,为窥探冲击波和气泡载荷对结构的动态毁伤过程,首先对单层板在近场底部爆炸作用下的局部毁伤进行系统的理论及试验研究。试验结果表明,结构在近场及接触爆炸下极易产生破口,当破口后面是背空条件时,破口附近聚集的爆炸气泡会向结构内部产生多次高速射流。为了进一步揭示近场爆炸时双层结构的内层结构局部毁伤机理,以舰船结构的组成单元——双层加筋板结构为主要研究对象。一方面通过高速摄影捕捉复杂边界条件下的气泡形态特征及一些特殊现象（爆轰气体、水射流等）,另一方面通过应变片测量内层结构的动态响应,根据应变响应分析载荷加载特性。试验结果表明,当外侧结构产生破口后,冲击波和爆轰气体就会进入到舱室内,后期穿过破口产生的溅射流会对内层结构产生毁伤。最后,计及局部加载效应和附连水质量的影响,基于结构的刚塑性假定和结构的变形基函数,本文给出了近场底部爆炸作用下矩形板、弧度板和双层弧度板等结构的毁伤预报方法,并开展了小当量水下爆炸模型试验研究。试验结果表明本文提出的预报方法可预报近场爆炸作用下不同结构形式的破口大小和塑性毁伤区域。同时试验研究表明,在双层弧度板舷间水中可能会产生一些特殊的气泡动力学行为——“舷间诱导空泡”和“涌入气泡”。分析结果表明,“舷间诱导空泡”的尺度分布几乎为“舷外气泡”最大半径的3/4,其非对称性溃灭可能会对结构造成破坏。“涌入气泡”可加速“舷外气泡”对射流的产生并有效减缓气泡载荷对内壳板结构的毁伤效果。
赵凯[7]（2007）在《分层防护层对爆炸波的衰减和弥散作用研究》文中研究指明成层式防护结构是当前我国人防工程的主要形式，在以空袭为主要打击手段的高科技战争背景下，如何改进成层式防护结构对各种导弹或航弹等武器爆炸后产生的冲击波的防护效果，是当前防护工程领域研究的重点课题。其中，利用应力波在分层介质中的传播原理对成层式防护结构的分层结构进行改造，进而分析爆炸波在结构中的传播规律以及结构的毁伤效应是本文的重点所在。其研究成果不但能够给成层式防护结构的改进和优化提供有益的理论和实践依据，而且对各种军事和民用中防护层的设计和推广有很大的参考价值，是一项极具学术意义和应用前景的课题。本文的主要研究内容如下：运用应力波在分层介质界面上的透反射原理，推导出弹性波在多层介质中的应力峰值和能量随材料波阻抗变化的传递规律，指出按照材料波阻抗软硬相间的排列顺序可以达到将透射波峰值和能量降低的最佳效果。利用一维差分程序模拟的分层介质中弹塑性应力波的传播规律表明，从硬材料到软材料的界面可以起到削弱应力波峰值和降低波的能量以及增加波形弥散的作用，其效果与界面两边材料的力学性能如波阻抗比、屈服强度比有关。通过对混凝土、黄土、沙土、泡沫混凝土等工程材料以及由它们构成的不同分层组合试件的SHPB冲击实验，在不同加载速率下，对各种材料或组合件的入射和透射应力峰值、能量进行了对比。结果显示，在一维应力或一维应变条件下，泡沫混凝土的抗冲击性能最好，黄土次之，混凝土和沙最差。多层组合试件的实验表明，分层材料中加入泡沫混凝土后其抗冲击吸能效果显着增加。采用国际通用动力学软件LSDYNA对SHPB实验进行数值模拟，计算结果和实验结果取得了一致，同时进一步研究了材料的本构对应力波传播的影响。以现行人防指挥工程为基准，采用1：4相似比，进行了几种不同分层防护结构的大比尺野外爆炸相似模拟试验，研究分层防护结构对爆炸波的衰减、阻尼和导向作用。试验分别采用平面装药加载和集团装药加载两种形式来模拟核爆和普通爆破航弹爆炸条件下防护结构所承受的冲击载荷。试验结果显示，平面装药加载下加入泡沫混凝土的多分层设置的人防工程对爆炸波峰值应力、应力冲量和震动加速度的衰减效果要明显优于分配层仅为沙的单层设置的人防工程。通过LSDYNA软件对集团装药加载下的模拟试验进行了数值模拟，进一步对现场爆炸试验进行了必要的补充分析，并采用数值模拟分析了相同冲量但强度和持续时间不同的载荷下，不同分层方式对人防结构的毁伤效应的影响。结果表明，分层总厚度相等的条件下，适当增加分层数目可以有效减小冲击载荷对结构的压、剪损伤和拉伸破坏，降低结构所受的冲击能量，尤其对于高强度、持续时间短的脉冲载荷，多分层防护结构的抗毁伤能力优势更为明显。
郭啸[8]（2016）在《弹性波在多层压电压磁结构中的传播》文中研究指明磁电弹性材料由于具有磁能-电能-机械能相互转化的功能,在传感器以及智能材料和结构中得到广泛的应用。用压电或压磁材料制作的层状周期结构（又称一维声子晶体）还具有弹性波带隙特性。这种带隙特性为声波和弹性波隔声和隔振以及声功能器件设计提供了全新的思路。本文主要考虑层状压电和压磁结构中初应力、机械及介电非完好界面以及功能梯度层对弹性波传播特性和色散特性的影响。具体完成的工作如下：（1）.基于增量应力理论,研究了含初应力的一个半无限大压电介质分界面弹性波反射和透射。在此基础上进一步研究了含初应力的一维压电／压电型声子晶体和含初应力的一维压电／压磁型声子晶体。利用传递矩阵法和Bloch定理建立了弹性波传播的色散方程。通过数值模拟,分析了初应力对弹性波传播特性和色散特性的影响。并应用能量守恒定律对数值结果进行了验证。研究表明初应力通过修正压电介质的本构方程、控制方程和边界条件,从而对弹性波传播特性和色散特性产生影响。（2）.考虑由于界面缺陷和损伤积累而产生的机械和介电非完好界面。研究各种机械和介电非完好界面条件下,二个半无限大压电介质分界面处的弹性波反射和透射。计算反射波和透射波携带的能量,并应用能量守恒定律验证数值结果。讨论和分析了各种机械和介电非完好界面对弹性波反射和透射特性的影响。在此基础上,进一步利用传递矩阵法和Bloch定理研究了含机械和介电非完好界面的一维压电／压电型声子晶体,分析了机械和介电非完好界面对Bloch波色散特性以及带隙特性的影响。研究表明机械和介电非完好界面通过促进波型转换,改变反射波和透射波能量分配,进而影响Bloch波色散特性以及带隙特性。（3）.针对材料参数连续变化的功能梯度层,建立状态转移微分方程,通过Magnus级数展开求解变系数矩阵微分方程,获得功能梯度层的传递矩阵。然后,利用Bloch定理建立含功能梯度层的一维压电／压磁层状声子晶体的色散方程,分析了功能梯度层对Bloch波色散关系的影响。在此基础上进一步研究了含功能梯度层的压电／压磁多层柱壳结构,分析了功能梯度圆柱壳层对环向传播的出平面剪切波色散特性的影响。研究表明功能梯度层对弹性波传播特性和色散特性有明显影响,通过对梯度剖面的精心设计可以实现对弹性波传播特性和色散特性的人为调控。初应力、机械及介电非完好界面和功能梯度层对弹性波传播和色散特性有不同的影响规律。一般地,高频波的传播和色散特性对这些因素较低频波更为敏感。通过对初应力、机械及介电非完好界和功能梯度层对弹性波传播和色散特性的研究,揭示了这些因素影响弹性波传播的物理机制和影响规律。为声功能器件设计和声了晶体带隙设计提供了理论指导。
李赢[9]（2019）在《层状管道结构压电超声导波传播性质与损伤识别研究》文中认为管道结构在长距离液体和气体运输等领域有广泛的应用。在实际应用中,大部分管道结构是层状的。这些层状管道结构可能深埋于地下,一旦出现缺陷和损伤,不易发现,安全隐患大。管道结构健康监测（Pipeline structural health monitoring,PSHM）是一种先进的技术,可以及时发现隐患,对确保管道的安全、可靠运营具有十分重要的意义。超声导波由于传播距离远、包含信息完整、引起质点振动的声场遍及整个壁厚和无需剥离外包层直接检测等优势,成为管道结构健康监测的一个重要发展方向。本文以Navier波动方程为理论基础,采用理论分析、数值计算、试验研究和有限元分析相结合的方法,并以压电超声导波为工具,分别以在无损和损伤情况下单层管道结构、层状管道结构和覆土层状管道结构为研究对象,研究超声导波传播机理、端部反射率、能量衰减系数与损伤识别等问题,旨在提出一种层状管道结构的损伤识别和结构健康监测的基本理论与方法,并提高实际工程管道结构监测水平。主要研究内容包括以下几个方面:（1）开展超声导波在管道结构中波动性能的理论分析。首先,以Navier波动方程为基础,联立边界条件,分别建立单层管道结构、层状管道结构、覆土层状管道结构频散方程,分别进行数值求解并绘制频散曲线。其次,通过分析频散曲线的性质,选择适用于管道结构的超声导波模态和中心频率。然后,研究管道结构截面内应力分布规律。最后,提出管道结构超声导波能量衰减的基本参数:端部反射率和能量衰减系数,为后续管道结构超声导波性质分析奠定理论基础。（2）建立一个单层管道结构超声导波传播性质试验系统并进行相关试验。试验结果表明,超声导波在无损/损伤单层管道结构中的传播速度试验与理论值误差较小,进一步验证了频散曲线的正确性。传播机理与理论相符合。（3）分别建立层状管道结构、损伤层状管道结构和覆土层状管道结构超声导波传播性质试验系统并进行相关试验。试验结果表明,超声导波在层状管道结构传播速度试验值与理论值误差较小,验证了频散曲线的正确性,导波能量衰减较单层管道结构更严重。在损伤层状管道结构中,损伤相当于“二次声源”,损伤位置具有明显的损伤反射回波,获得结构能量损伤指数,为建立层状管道结构损伤识别算法提供数据基础。超声导波在覆土层状管道结构传播速度理论值与试验值稍有误差,但误差较小,与频散曲线基本符合。传播机理与理论相符合。（4）进行基于压电超声导波的单层管道结构损伤识别有限元分析。采用大型有限元软件ABAQUS建立粘贴式压电陶瓷元件（PZT）的驱动与传感多物理场实体模型,并将PZT模型与管道结构模型耦合,建立一个管道结构实体单元损伤识别有限元分析平台并进行多种工况下的有限元分析。结果表明,超声导波在单层管道结构中传播速度计算值与理论值基本相等,验证了频散曲线的正确性;另外,信号接收位置距离激发位置越远,传感信号的幅值越小、脉宽越大。与试验结果进行对比,验证了有限元分析结果的正确性。（5）进行基于压电超声导波的层状管道结构损伤识别有限元分析。同样采用大型有限元软件ABAQUS建立一个多物理场实体有限元模型,并进行多种工况下的有限元分析。首先,进行导波波动性能数值分析,结果表明,超声导波在层状管道结构传播速度计算值与理论值基本相等,与频散曲线相符;管道结构轴向传播性质与单层管道结构相似,但是接收位置距离激励位置越远,信号幅值更小、脉宽更大、端部反射率更小、能量衰减系数更大;管道结构径向传播尤其是保温层和防腐层发生了明显的透射和反射,导致严重的频散和能量衰减,波形图表现为信号脉宽增大导致信号难以识别,同时幅值降低、端部反射波不明显,频谱图表现为主频率不集中、有明显的分岔。然后,进行层状管道结构损伤识别有限元分析,结果表明,能够比较准确地定位损伤位置,损伤程度越大,损伤反射波能量越大,直接导致随后的端部反射波能量越小。与试验结果进行对比分析,有限元模拟信号的模态转换波明显、端部反射波和损伤反射波与试验结果相一致,端部反射率较试验值略大,能量衰减系数较试验值减小,说明试验超声导波的能量衰减更加严重。建立不同损伤程度的层状管道结构有限元模型,提出损伤程度与损伤指数的量化关系,建立层状管道结构损伤识别算法。该方法根据损伤指数确定层状管道结构5个损伤等级,明确提出了层状管道结构从完好到破坏的程度,并提出更换层状管道结构的建议损伤指数。最后,进行覆土层状管道结构健康监测有限元分析,结果表明,超声导波在管道结构径向传播模态转换波较多,加之脉宽增大,信号识别难度较大;超声导波在管道结构轴向传播受到覆土的影响,能量衰减严重,且能量能够从结构泄漏到覆土,但是不能从覆土传播回管道结构。
刘曰武,高大鹏,李奇,万义钊,段文杰,曾霞光,李明耀,苏业旺,范永波,李世海,鲁晓兵,周东,陈伟民,傅一钦,姜春晖,侯绍继,潘利生,魏小林,胡志明,端祥刚,高树生,沈瑞,常进,李晓雁,柳占立,魏宇杰,郑哲敏[10]（2019）在《页岩气开采中的若干力学前沿问题》文中进行了进一步梳理页岩气的开采涉及破裂和收集输运两个关键过程.如何实现2000 m以下、复杂地应力作用下、多相复杂介质组分的页岩层内网状裂纹的形成,同时将孔洞、缝隙中的游离、吸附气体进行高效收集,涉及到诸多的核心力学问题.这一工程过程涵盖了力学前沿研究的诸多领域:介质和裂纹从纳米尺度到千米尺度的空间跨越,游离、吸附气体输运过程中微秒以下的时间尺度事件到历经数年开采的时间尺度跨越,不同尺度上流体固体的相互作用,以及压裂过程中通过监测信息反演内部破坏状态等.针对近年来我们国家页岩气勘探开发工作所取得的成就及后续发展中面临的前沿力学问题,在综合介绍页岩气藏的基本特征和开发技术的基础上,以页岩气开采中的若干力学前沿问题为主线,从页岩力学性质及其表征方法、页岩气藏实验模拟技术、页岩气微观流动机制及流固耦合特征、水力压裂过程数值模拟方法、水力压裂过程微地震监测技术、高效环保的无水压裂技术等6个方面的最新研究进展进行了总结和展望,结合页岩气藏开发的工程实践,深入探究了其中力学关键问题,以期对从事页岩气领域的开发和研究的从业人员提供理论基础,同时,该方面的内容对力学学科、尤其是岩土力学领域的科研工作也具有重要指导价值.
二、波在多层弹性介质中一些特性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、波在多层弹性介质中一些特性的研究（论文提纲范文）
（2）考虑微结构效应多层结构弹性波的传播（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 考虑微结构效应多层结构弹性波传播的研究综述 |
| 1.1 考虑微结构效应的弹性理论 |
| 1.2 单界面和双界面的反射透射问题 |
| 1.3 声子晶体 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 基本理论 |
| 2.1 微极弹性理论和微极固体中的弹性波 |
| 2.1.1 微极弹性理论 |
| 2.1.2 微极固体中的弹性波 |
| 2.1.3 与经典弹性理论的关系 |
| 2.2 微伸缩弹性理论和微伸缩固体中的波 |
| 2.2.1 微伸缩弹性理论 |
| 2.2.2 微伸缩固体中的弹性波 |
| 2.2.3 与微极弹性理论和经典弹性理论的关系 |
| 2.3 手性弹性理论和手性固体中的弹性波 |
| 2.3.1 手性弹性理论 |
| 2.3.2 手性固体中的弹性波 |
| 3 弹性波在微极半空间粘弹性支撑边界的反射问题 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粘弹性界面的数学建模 |
| 3.3 面内波在粘弹性支撑边界的反射 |
| 3.3.1 问题描述与理论求解 |
| 3.3.2 数值算例和结果讨论 |
| 3.4 出平面波在粘弹性支撑边界的反射 |
| 3.4.1 问题描述与理论求解 |
| 3.4.2 数值算例和结果讨论 |
| 3.5 章节小结 |
| 4 弹性波通过微极板的反射透射问题 |
| 4.1 问题描述与理论求解 |
| 4.1.1 入射P波(面内情况) |
| 4.1.2 入射SH波(出平面情况) |
| 4.2 多重反射透射理论分析 |
| 4.3 无量纲分析和数值算例 |
| 4.4 章节小结 |
| 5 弹性波通过微伸缩板的反射透射问题 |
| 5.1 问题描述与理论求解 |
| 5.1.1 两侧微伸缩弹性半空间情形 |
| 5.1.2 两侧微极弹性半空间情形 |
| 5.1.3 两侧经典弹性半空间情形 |
| 5.2 无量纲分析和数值算例 |
| 5.3 章节小结 |
| 6 微极声子晶体中Bloch波的传播 |
| 6.1 Bloch波的色散方程——传递矩阵法 |
| 6.1.1 面内Bloch波的色散方程 |
| 6.1.2 出平面Bloch波的色散方程 |
| 6.1.3 李亚普诺夫指数和局部化因子 |
| 6.2 多层结构的反射透射——刚度矩阵法 |
| 6.2.1 多层结构的反射透射 |
| 6.2.2 反射波和透射波的能流计算 |
| 6.3 数值算例和结果讨论 |
| 6.4 章节小结 |
| 7 弹性波在手性—非手性界面的反射透射 |
| 7.1 手性特性对弹性波色散的影响 |
| 7.2 弹性波在手性—非手性单界面的反射透射 |
| 7.3 反射波和透射波的能流计算 |
| 7.4 弹性波通过手性板的反射透射问题 |
| 7.5 数值算例与结果讨论 |
| 7.6 章节小结 |
| 8 全文研究内容总结 |
| 参考文献 |
| 附录A 粘弹性边界反射面内情况的矩阵表达式 |
| 附录B 粘弹性边界反射出平面情况的矩阵表达式 |
| 附录C 微极板的矩阵表达式 |
| 附录D 微伸缩板的矩阵表达式 |
| 附录E 微极声子晶体和多层结构的矩阵表达式 |
| 附录F 手性—非手性界面反射的矩阵表达式 |
| 附录G 手性弹性板的矩阵表达式 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）地质异常体瑞雷波正演模拟及频散特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 瑞雷波探测技术研究现状 |
| 1.2.1 瑞雷波勘探技术应用及发展 |
| 1.2.2 瑞雷波勘探理论研究进展 |
| 1.3 研究目的和主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 1.4.1 研究的基本思路 |
| 1.4.2 研究过程拟采用的方法和手段 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 论文的创新点 |
| 1.6 论文的章节安排 |
| 第二章 瑞雷波勘探的正演研究 |
| 2.1 瑞雷波勘探的理论基础 |
| 2.1.1 均匀半空间中的瑞雷波 |
| 2.2 层状介质中的瑞雷波 |
| 2.2.1 两层介质中的瑞雷波 |
| 2.2.2 多层介质中的瑞雷波 |
| 2.3 地下工程瑞雷波探测原理 |
| 2.3.1 稳态瑞雷波勘探原理 |
| 2.3.2 瞬态瑞雷波勘探原理 |
| 2.3.3 瑞雷波探测地质异常原理 |
| 2.4 地下工程瑞雷波探测的正演研究 |
| 2.4.1 频散方程的建立 |
| 2.4.2 频散曲线的计算与确定 |
| 2.5 地质异常模型频散曲线的特性分析 |
| 2.5.1 含破碎带地层频散曲线特性分析 |
| 2.5.2 含空洞地层频散曲线特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 瑞雷波正演实验研究 |
| 3.1 水仓模型构建 |
| 3.2 数据采集 |
| 3.2.1 仪器设备及参数 |
| 3.2.2 现场测试布置 |
| 3.2.3 数据采集 |
| 3.3 数据处理与结果分析 |
| 3.3.1 水仓未注水情况 |
| 3.3.2 水仓注水情况 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 瑞雷波频散曲线研究 |
| 4.1 广义S变换基本原理 |
| 4.1.1 S变换 |
| 4.1.2 GST |
| 4.1.3 可行性研究 |
| 4.2 基于GST的瑞雷波频散特性分析 |
| 4.2.1 数据的获取 |
| 4.2.2 GST时频特性分析 |
| 4.2.3 可行性研究 |
| 4.3 含软弱夹层模型下的瑞雷波频散特性分析 |
| 4.4 与其他方法对比分析 |
| 4.4.1 与STFT对比分析 |
| 4.4.2 与Wigner-Ville时频分布法对比分析 |
| 4.5 基于多道瑞雷波信号的GST法 |
| 4.5.1 基本算法 |
| 4.5.2 算法的可行性验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 瑞雷波信号滤波提纯研究 |
| 5.1 广义S变换多重滤波法原理 |
| 5.1.1 多重滤波法 |
| 5.1.2 基于广义S变换的时变滤波法 |
| 5.2 瑞雷波信号GSTTF-MT提纯仿真实验研究 |
| 5.2.1 瑞雷波频散曲线提取 |
| 5.2.2 瑞雷波频散曲线提取的结果分析 |
| 5.3 工程实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）弹性波在电磁弹性多层结构中的传播特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与意义 |
| 1.1.1 智能材料与结构 |
| 1.1.2 压电与磁致伸缩材料 |
| 1.1.3 电磁弹性材料与结构 |
| 1.1.4 分层介质中的波传播理论 |
| 1.1.5 论文研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电磁弹性材料的制造工艺及物理特性分析 |
| 1.2.2 典型电磁弹性结构的静、动特性分析 |
| 1.2.3 电磁弹性结构中的波传播特性 |
| 1.2.4 电磁弹性结构的响应分析 |
| 1.2.5 电磁弹性结构的断裂分析及波散射 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 2 导波在电磁弹性多层结构中的传播 |
| 2.1 多层板结构中的传播 |
| 2.1.1 问题描述 |
| 2.1.2 频散关系 |
| 2.1.3 模态计算 |
| 2.1.4 数值计算及分析 |
| 2.2 多层柱状壳中的轴向传播 |
| 2.2.1 基本方程 |
| 2.2.2 基本解 |
| 2.2.3 数值计算及分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电磁弹性结构中的表面波传播 |
| 3.1 电磁弹性多层结构中的Love波 |
| 3.1.1 理论推导 |
| 3.1.2 频散方程 |
| 3.1.3 数值计算及分析 |
| 3.2 Lamb波在多层电磁弹性自由板中的传播 |
| 3.2.1 频散方程 |
| 3.2.2 模态和群速度计算 |
| 3.2.3 数值计算及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 多层电磁弹性结构中的波反射与透射 |
| 4.1 运动方程及其解 |
| 4.2 反射与透射系数 |
| 4.3 数值计算及分析 |
| 4.3.1 铝-有机玻璃多层结构 |
| 4.3.2 电磁弹性多层结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多层电磁弹性结构的动力响应 |
| 5.1 多层电磁弹性结构的动力响应 |
| 5.2 复波数的求解 |
| 5.3 复波数的高精度解 |
| 5.3.1 MULLER方法 |
| 5.3.2 刚度矩阵方法 |
| 5.4 数值计算 |
| 5.4.1 算法的验证 |
| 5.4.2 复频散曲线及磁导率系数的讨论 |
| 5.4.3 响应量计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 多层板结构的Lamb波无损检测 |
| 6.1 多层弹性板结构的无损检测 |
| 6.1.1 试件准备及主要实验设备 |
| 6.1.2 确定实验参数 |
| 6.1.3 实验结果及分析 |
| 6.2 电磁弹性多层结构的无损检测设计 |
| 6.2.1 检测方案 |
| 6.2.2 实验材料 |
| 6.2.3 叉指换能器设计 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文主要工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（5）基于机械阻抗法的多层复合结构的脱粘缺陷检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外复合材料无损检测方法研究历史与发展现状 |
| 1.2.1 复合材料无损检测方法的分类及相关技术的发展现状 |
| 1.2.2 机械阻抗技术研究历史及发展现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容与目标 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 多层复合材料脱粘缺陷检测技术原理 |
| 2.1 多层复合材料脱粘缺陷无损检测技术及分类 |
| 2.1.1 基于超声检测法的多层复合材料脱粘缺陷检测 |
| 2.1.2 基于声振法的多层复合材料脱粘缺陷检测 |
| 2.2 基于机械阻抗法的脱粘缺陷检测的基本原理 |
| 2.2.1 机械阻抗方法基本介绍 |
| 2.2.2 基于机械阻抗法的脱粘缺陷检测的基本原理 |
| 2.2.3 基于机械阻抗法的脱粘缺陷检测技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 弹性波在固体介质中的传播特性仿真分析 |
| 3.1 基于有限元法的仿真介绍 |
| 3.1.1 仿真方法介绍 |
| 3.1.2 仿真过程介绍 |
| 3.2 弹性波在固体介质中的传播过程仿真分析 |
| 3.2.1 被测件计算模型的建立以及网格划分 |
| 3.2.2 被测件计算模型的计算结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于机械阻抗法的实验及数据分析 |
| 4.1 实验方案与内容 |
| 4.2 实验与仿真数据分析对比 |
| 4.3 实验检测结果分析与讨论 |
| 4.3.1 无缺陷单层板实验检测结果分析 |
| 4.3.2 无缺陷三层复合结构实验检测结果分析 |
| 4.3.3 大脱粘缺陷三层复合结构实验检测结果分析 |
| 4.3.4 小脱粘缺陷三层复合结构实验检测结果分析 |
| 4.3.5 四组被测试件实验检测结果对比分析 |
| 4.4 基于BP神经网络的脱粘缺陷分类 |
| 4.4.1 BP神经网络在脱粘缺陷分类中的应用 |
| 4.4.2 基于BP神经网络的分类结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）水下近场爆炸时不同结构形式的壁压与毁伤特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题来源及研究意义 |
| 1.2 水下近场爆炸测量方法及载荷预报研究现状 |
| 1.2.1 爆炸载荷测量技术 |
| 1.2.2 爆炸载荷的理论和数值预报方法 |
| 1.3 典型结构爆炸毁伤预报及试验研究现状 |
| 1.3.1 基于模型试验研究的典型结构爆炸冲击破坏模式 |
| 1.3.2 爆炸载荷作用下结构瞬态动响应的测量方法 |
| 1.3.3 结构爆炸毁伤的理论及数值预报方法 |
| 1.4 国内外研究工作总结 |
| 1.5 本论文主要工作和创新点 |
| 第2章 水下近场爆炸冲击波作用下壁压特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 爆炸冲击波载荷经验公式 |
| 2.3 单层板壁压载荷特性 |
| 2.3.1 背空板壁压载荷特性 |
| 2.3.2 背水板壁压载荷特性 |
| 2.3.3 强冲击波与平板结构的耦合作用 |
| 2.4 冲击波在船体板架结构中的载荷传递特征 |
| 2.4.1 冲击波在多层异相介质中传递的力学模型 |
| 2.4.2 船体板架结构参数对壁压跌落现象的影响 |
| 2.4.3 船体板架结构的壁压特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 近场底部爆炸气泡作用下单层板壁压特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气泡载荷经验公式 |
| 3.2.1 自由场脉动载荷 |
| 3.2.2 射流载荷 |
| 3.3 气泡作用下单层板壁压测量方案 |
| 3.3.1 壁压测量系统的相关设备 |
| 3.3.2 微当量水下爆炸气泡 |
| 3.4 气泡作用下单层板壁压的时间分布特性 |
| 3.4.1 不同距离参数下单层板壁压载荷特征 |
| 3.4.2 单层板壁压载荷的近似预报 |
| 3.5 气泡作用下单层板壁压的空间分布特性 |
| 3.5.1 边界元法求解物面压力 |
| 3.5.2 数值结果与试验结果对比 |
| 3.5.3 空间分布特性与射流特征物理量的关系 |
| 3.6 气泡作用下单层板壁压的工程预报方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 近场底部爆炸气泡作用下带破口双层板壁压特性试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案对比分析 |
| 4.3 带破口双层板附近的气泡运动特性 |
| 4.3.1 基本参数定义 |
| 4.3.2 不同距离参数对气泡形态特征的影响 |
| 4.3.3 不同舷间距参数对气泡运动的影响 |
| 4.3.4 不同孔径参数对气泡运动的影响 |
| 4.4 带破口双层板附近的气泡载荷特性 |
| 4.4.1 气泡载荷类型的临界特征值 |
| 4.4.2 气泡载荷规律特性分析 |
| 4.4.3 气泡冲量的空间分布特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 近场爆炸时双层加筋板毁伤试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近场底部爆炸时单层板的毁伤预报及试验研究 |
| 5.2.1 近场爆炸时单层板的毁伤预报分析 |
| 5.2.2 单层板的多次高速水射流特性 |
| 5.3 双层加筋板的毁伤试验研究 |
| 5.3.1 双层加筋板模型试验方案 |
| 5.3.2 双层加筋板的毁伤模式分析 |
| 5.3.3 爆轰产物及水射流对内板毁伤分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 近场底部爆炸时双层弧度板毁伤预报及试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 弧度板的毁伤预报及试验研究 |
| 6.2.1 弧度板的塑性大变形 |
| 6.2.2 弧度板的冲塞型破口毁伤预报 |
| 6.3 双层弧度板的毁伤预报及试验研究 |
| 6.3.1 双层弧度板模型试验方案 |
| 6.3.2 基于能量法的理论预报模型 |
| 6.3.3 双层弧度板大挠度毁伤预报及试验结果分析 |
| 6.4 双层弧度板附近的气泡运动特性和载荷特性 |
| 6.4.1 舷间诱导空泡运动特性 |
| 6.4.2 涌入气泡运动特性 |
| 6.5 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录A 带破口双层板的壁压实测曲线 |
| A.1 孔径Φ_d=0.2 |
| A.2 孔径Φ_d=0.4 |
| A.3 孔径Φ_d=0.6 |
| 附录B 弧度板挠度的等效系数 |
| B.1 单位长度上的等效质量 |
| B.2 单位长度上的等效附连水质量 |
| B.3 单位长度上的拉伸力 |
| B.4 单位长度上的抗弯矩 |
| B.5 系数a_1,a_2,a_3的求解 |
（7）分层防护层对爆炸波的衰减和弥散作用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 人防工程的发展概况 |
| 1.3 成层式防护结构简介 |
| 1.4 分配层回填材料研究概述 |
| 1.5 分层介质中波传播的研究概况 |
| 1.5.1 分层介质中波传播的研究意义 |
| 1.5.2 分层介质中弹性谐波传播理论 |
| 1.5.3 地下分层防护结构中爆炸波传播的研究概况 |
| 1.6 本文的主要工作 |
| 第二章 分层介质中一维弹塑性波的传播 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 应力波在材料界面上的透反射现象 |
| 2.3 分层介质中的线弹性波 |
| 2.3.1 波阻抗递减(增)排列的多层介质中的线弹性波 |
| 2.3.2 循环分层材料中线弹性波的传播 |
| 2.4 一维弹塑性应力波在多层材料中的传播 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 常用工程材料的SHPB冲击实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原理、装置和实验方法 |
| 3.3 试件的制备与实验方案 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 单层材料一维应力冲击性能对比 |
| 3.4.2 多层材料一维应变冲击性能对比 |
| 3.4.3 应力波传捅过程中的波形弥散 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 常用工程材料的本构模型及波传播的数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 岩土类材料本构模型的发展概况 |
| 4.3 LSDYNA软件简介 |
| 4.4 计算中的材料模型和参数 |
| 4.5 工程材料中应力波传播的数值模拟 |
| 4.5.1 泡沫混凝土和混凝土中一维应力波的传播 |
| 4.5.2 混凝土介质中爆炸波的传播特性研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 分层人防结构的爆炸模拟试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试件制备和试验方案 |
| 5.3 量测系统 |
| 5.4 加载方式和装药布置 |
| 5.5 试验结果分析 |
| 5.5.1 平面装药爆炸试验结果对比 |
| 5.5.2 集团装药爆炸试验结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 分层防护结构抗爆性能的数值模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 集团装药爆炸下分层人防结构动力响应的数值模拟研究 |
| 6.3 分层人防结构毁伤效应的数值模拟 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（8）弹性波在多层压电压磁结构中的传播（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号清单 |
| 1 多层压电压磁结构弹性波传播的研究综述 |
| 1.1 压电材料和磁电弹材料 |
| 1.2 声子晶体 |
| 1.3 本文的研究目的和内容 |
| 2 初应力对层状压电压磁复合结构中弹性波传播的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含初应力的压电介质本构方程、控制方程和边界条件 |
| 2.3 初应力对二个压电半空间分界面弹性波反射透射的影响 |
| 2.3.1 问题的描述和求解 |
| 2.3.2 数值结果和讨论 |
| 2.4 初应力对一维压电/压电声子晶体中Bloch波色散关系的影响 |
| 2.4.1 耦合波的传递矩阵 |
| 2.4.2 Bloch波法向传播情况 |
| 2.4.3 Bloch波色散关系 |
| 2.4.4 数值结果和讨论 |
| 2.5 含初应力的磁电弹介质的本构方程、控制方程和边界条件 |
| 2.6 初应力对一维压电/压磁声子晶体中Bloch波色散关系的影响 |
| 2.6.1 耦合波的传递矩阵 |
| 2.6.2 无初始切向应力σ_(32)~0和σ_(12)~0情况 |
| 2.6.3 Bloch波法向传播情况 |
| 2.6.4 Bloch波色散关系 |
| 2.6.5 数值结果和讨论 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 机械和介电非完好界面对层状压电复合结构中弹性波传播的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械和介电非完好界面边界条件 |
| 3.3 机械和介电非完好界面对二个压电半空间分界面弹性波反射透射的影响 |
| 3.3.1 问题的描述和求解 |
| 3.3.2 数值结果和讨论 |
| 3.4 机械和介电非完好界面对一维压电/压电声子晶体中Bloch波色散关系的影响 |
| 3.4.1 耦合波的传递矩阵 |
| 3.4.2 含机械和介电非完好界面的一维压电/压电声子晶体单胞传递矩阵 |
| 3.4.3 Bloch波法向传播情况 |
| 3.4.4 Bloch波色散关系 |
| 3.4.5 数值结果和讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 功能梯度层对层状压电压磁复合结构中弹性波传播的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 功能梯度层对一维压电/压磁声子晶体中Bloch波色散关系的影响 |
| 4.2.1 耦合波的传递矩阵 |
| 4.2.2 Bloch波色散关系 |
| 4.2.3 数值结果和讨论 |
| 4.3 功能梯度圆柱壳层对压电/压磁柱壳结构中环向SH波传播的影响 |
| 4.3.1 压电圆柱中环向SH波 |
| 4.3.2 功能梯度圆柱壳层和压磁圆柱壳层传递矩阵 |
| 4.3.3 环向SH波色散关系 |
| 4.3.4 数值结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 全文研究内容总结 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 附录D |
| 附录E |
| 附录F |
| 附录G |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）层状管道结构压电超声导波传播性质与损伤识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 压电效应及其应用 |
| 1.2.2 导波频散特性和多模态特性 |
| 1.2.3 基于波动的损伤识别算法 |
| 1.2.4 导波传播特性分析基本方法 |
| 1.2.5 典型层状管道结构的基本特点 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 压电效应与超声导波的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电材料与压电效应 |
| 2.3 压电方程和压电参数 |
| 2.3.1 压电方程 |
| 2.3.2 压电参数及其相互关系 |
| 2.3.3 PZT换能器基本性能 |
| 2.4 超声导波的基本概念和性质 |
| 2.4.1 基本概念 |
| 2.4.2 群速度和相速度 |
| 2.4.3 频散特性和多模态特性 |
| 2.4.4 模态转换特性 |
| 2.5 管道结构压电超声导波损伤识别基本方法 |
| 2.5.1 飞行时间损伤定位法 |
| 2.5.2 基于传感信号能量的损伤识别算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 层状管道结构导波传播特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 管道结构导波的频散方程 |
| 3.2.1 波动方程及其求解 |
| 3.2.2 单层管道结构的频散方程 |
| 3.2.3 导波的分类 |
| 3.2.4 层状管道结构的频散方程 |
| 3.2.5 覆土层状管道结构的频散方程 |
| 3.3 管道结构导波模态分析 |
| 3.3.1 单层管道结构导波模态分析 |
| 3.3.2 层状管道结构导波模态分析 |
| 3.3.3 覆土层状管道结构导波模态分析 |
| 3.4 基于能量因素的导波性质分析 |
| 3.4.1 能量密度传播速度 |
| 3.4.2 端部反射率分析 |
| 3.4.3 能量衰减分析 |
| 3.5 超声波在界面处的传播性质 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 单层管道结构超声导波损伤识别试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单层管道结构超声导波传播性质试验 |
| 4.2.1 试验目标 |
| 4.2.2 试验装置与系统及内容 |
| 4.2.3 试验过程 |
| 4.2.4 试验结果分析与结论 |
| 4.3 单层管道结构超声导波损伤识别试验 |
| 4.3.1 试验目标 |
| 4.3.2 试验装置和系统与内容 |
| 4.3.3 试验过程 |
| 4.3.4 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 覆土层状管道结构超声导波试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 层状管道结构超声导波传播性质试验 |
| 5.2.1 试验目标 |
| 5.2.2 试验装置和内容及过程 |
| 5.2.3 结果与结论 |
| 5.3 层状管道结构超声导波损伤识别试验 |
| 5.3.1 试验目标 |
| 5.3.2 试验装置和试验过程 |
| 5.3.3 结果分析 |
| 5.4 覆土层状管道结构超声导波传播性质试验 |
| 5.4.1 试验目标 |
| 5.4.2 试验装置和试验过程 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 利用压电超声导波的层状管道结构损伤识别有限元模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有限元分析方法和ABAQUS简介 |
| 6.3 单层管道结构导波传播性质有限元分析 |
| 6.3.1 几何性质和材料性质 |
| 6.3.2 部件集合和定义分析步 |
| 6.3.3 相互作用 |
| 6.3.4 施加荷载 |
| 6.3.5 网格划分 |
| 6.3.6 结果分析 |
| 6.4 层状管道结构导波传播性质有限元分析 |
| 6.4.1 建立模型 |
| 6.4.2 轴向传播性质分析 |
| 6.4.3 径向传播性质分析 |
| 6.5 层状管道结构损伤识别有限元分析 |
| 6.5.1 建立45°周向损伤模型 |
| 6.5.2 建立90°周向损伤模型 |
| 6.5.3 结果分析 |
| 6.6 层状管道结构损伤识别算法 |
| 6.6.1 损伤指标与损伤程度的对应关系 |
| 6.6.2 损伤指标的评估范围界定 |
| 6.7 覆土层状管道结构导波传播性质有限元分析 |
| 6.7.1 建立模型 |
| 6.7.2 结果分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点摘要 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）页岩气开采中的若干力学前沿问题（论文提纲范文）
| 目录 |
| 1前言* |
| 2页岩气藏及其开采方式* |
| 2.1引言 |
| 2.2 页岩气藏的地质及开采特征 |
| 2.2.1 页岩气藏的地质特征 |
| 2.2.1. 1 构造地质背景 |
| 2.2.1. 2 沉积环境 |
| 2.2.1. 3 页岩类型 |
| 2.2.1. 4 总有机碳含量 |
| 2.2.1. 5 热成熟度 |
| 2.2.1. 6 有机质类型 |
| 2.2.2 页岩气藏的储层特征 |
| 2.2.2. 1 储层厚度 |
| 2.2.2. 2 储层物性 |
| 2.2.2. 3 页岩脆性 |
| 2.2.2. 4 裂缝系统 |
| 2.2.2. 5 含气量 |
| 2.2.3 页岩气藏的开采特征 |
| 2.2.3. 1 优惠政策的扶持 |
| 2.2.3. 2 体积压裂 |
| 2.2.3. 3 勘探开发关键技术不断发展进步 |
| 2.2.3. 4 产量递减率较高 |
| 2.2.3. 5 环保问题面临挑战 |
| 2.3 页岩气藏开采方式 |
| 2.3.1 直井及直井压裂开发方式 |
| 2.3.2 水平井及水平井压裂开发方式 |
| 2.3.2. 1 滑溜水压裂技术 |
| 2.3.2. 2 多级分段压裂技术 |
| 2.3.3 同步压裂开发方式 |
| 2.3.3. 1 同步压裂技术 |
| 2.3.3. 2 拉链式压裂技术 |
| 2.3.4 工厂化水平井压裂开发方式 |
| 2.4 本节小结 |
| 3页岩力学行为与基本表征方法* |
| 3.1 引言 |
| 3.2 页岩天然裂缝的分布 |
| 3.3 页岩的脆性 |
| 3.4 页岩的弹性 |
| 3.4.1 杨氏模量 |
| 3.4.2 泊松比 |
| 3.5 页岩的断裂强度 |
| 3.5.1 压缩断裂强度 |
| 3.5.2 拉伸断裂强度 |
| 3.6 页岩弹性性能的统计描述 |
| 3.7 页岩的I型断裂 |
| 3.8 页岩天然弱面对裂纹路径的影响 |
| 3.9 岩体材料的本构关系 |
| 3.9.1 脆性破坏理论 |
| 3.9.2 弹塑性理论 |
| 3.9.3 损伤力学理论 |
| 3.9.4 微平面模型本构理论 |
| 3.1 0 本节小结 |
| 4页岩气藏实验模拟技术* |
| 4.1 引言 |
| 4.2 页岩储层评价技术 |
| 4.2.1 微观结构测试技术 |
| 4.2.2 孔径分布测试技术 |
| 4.2.3 物性测试技术 |
| 4.2.4 吸附气测量技术 |
| 4.2.5 扩散能力测试技术 |
| 4.2.6 储层吸水特征测试技术 |
| 4.3 开发模拟实验技术 |
| 4.3.1 流态实验 |
| 4.3.2 多测压点耦合传质实验 |
| 4.3.3 全直径岩心地层模拟开发实验 |
| 4.4 含气量计算方法 |
| 4.4.1 等温吸附法 |
| 4.4.2 微观孔隙结构法 |
| 4.4.3 测井资料法 |
| 4.5 本节小结 |
| 5页岩气微观流动机制及流固耦合特征* |
| 5.1 引言 |
| 5.2 页岩气微观流动机制 |
| 5.2.1 微观尺度渗流机理研究 |
| 5.2.1. 1 流动的分区 |
| 5.2.1. 2 微观流动过程 |
| 5.2.1. 3 微纳尺度流动特点 |
| 5.2.2 微观流动的研究方法 |
| 5.2.2. 1 分子动力学方法 |
| 5.2.2. 2 直接蒙特卡洛模拟方法 |
| 5.2.2. 3 格子玻尔兹曼方法 |
| 5.2.2. 4 Burnett方程 |
| 5.2.2. 5 逾渗理论 |
| 5.2.2. 6 孔隙网络模型 |
| 5.2.3 微观尺度向宏观尺度过渡问题 |
| 5.3 解吸附条件下的渗流力学规律 |
| 5.3.1 吸附动力学问题 |
| 5.3.1. 1 页岩吸附特征的影响因素 |
| 5.3.1. 2 吸附理论及模型 |
| 5.3.2 解吸附与流动耦合问题 |
| 5.4 人工压裂过程裂缝起裂及流固耦合机理 |
| 5.4.1 页岩裂缝起裂及扩展机理 |
| 5.4.1. 1 页岩各向异性多孔本构 |
| 5.4.1. 2 页岩各向异性强度和断裂准则 |
| 5.4.1. 3 水压裂缝和天然裂缝相互作用规律 |
| 5.4.2 页岩裂缝扩展数值模拟方法 |
| 5.5 页岩复杂介质的非均质特征 |
| 5.5.1 横纵向各向异性 |
| 5.5.2 基质本身的非均质性 |
| 5.5.3 天然裂缝引发的非均质性 |
| 5.5.4 页岩储层的变形规律 |
| 5.6 本节小结 |
| 6页岩气水力压裂数值模拟方法* |
| 6.1 前言 |
| 6.2 理论计算模型 |
| 6.2.1 传统水力压裂模型 |
| 6.2.1. 1 PKN模型 |
| 6.2.1. 2 KGD模型 |
| 6.2.1. 3 P3D模型 |
| 6.2.2 非常规水力压裂模型 |
| 6.2.2. 1 线网模型 (wire-mesh model) |
| 6.2.2. 2 非常规裂缝模型 |
| 6.3 水力压裂数值计算 |
| 6.3.1 数值计算模型 |
| 6.3.1. 1 固体破裂计算模型 |
| 6.3.1. 2 渗流计算模型 |
| 6.3.2 数值计算方法 |
| 6.3.2. 1 有限单元法 |
| 6.3.2. 2 有限差分法 |
| 6.3.2. 3 边界单元法 |
| 6.3.2. 4 扩展有限元法 |
| 6.3.2. 5 离散单元法 |
| 6.3.2. 6 连续非连续单元法 |
| 6.4 页岩裂缝网扩展的数值模拟研究 |
| 6.4.1 页岩压裂数值模拟研究现状 |
| 6.4.2 基于XFEM的耦合变形–扩散–流动的水力压裂数值模拟研究 |
| 6.5 本节小结 |
| 7水力压裂过程微地震监测技术* |
| 7.1 引言 |
| 7.2 微地震监测技术的发展现状 |
| 7.2.1 微地震监测的国内外研究进展 |
| 7.2.1. 1 国外微地震监测技术的开发和应用 |
| 7.2.1. 2 国内微地震监测技术的发展现状 |
| 7.2.2 微地震监测在低渗透率气藏开发中的应用 |
| 7.3 微地震监测中的关键问题 |
| 7.3.1 事件有效识别 |
| 7.3.1. 1 初至时间拾取 |
| 7.3.1. 2 震源定位 |
| 7.3.2 水力压裂微地震发生及其信号特点 |
| 7.3.2. 1 水力压裂“慢”过程伴随岩石破裂声发射的“快”过程 |
| 7.3.2. 2 岩石破坏机理复杂, 微地震的波形多样 |
| 7.3.2. 3 水力压裂过程的信号干扰 |
| 7.3.3 水力压裂微地震信号的时域–频域二维全波形分析 |
| 7.3.4 微地震的数据解释 |
| 7.3.4. 1 能量的匹配 |
| 7.3.4. 2 致裂面积与产量之间的关系 |
| 7.3.4. 3 微地震事件的发生时间 |
| 7.3.4. 4 水力压裂的岩石破坏机理 |
| 7.4 本节小结 |
| 8无水压裂技术* |
| 8.1 前言 |
| 8.2 二氧化碳压裂技术 |
| 8.2.1 二氧化碳干法压裂 |
| 8.2.2 二氧化碳泡沫压裂技术 |
| 8.2.3 超临界二氧化碳压裂 |
| 8.2.3. 1 CO2物性 |
| 8.2.3. 2 超临界CO2在微细流道中的流动与换热 |
| 8.2.3. 3 CO2射流破岩研究 |
| 8.2.3. 4 CO2压裂后的地下封存 |
| 8.2.4 小结 |
| 8.3 氮气压裂技术 |
| 8.3.1 氮气干压裂技术 |
| 8.3.2 氮气泡沫压裂技术 |
| 8.3.3 小结 |
| 8.4 液化石油气 (LPG) 无水压裂技术 |
| 8.5 爆炸压裂技术 |
| 8.5.1 井内爆炸 |
| 8.5.2 核爆法 |
| 8.5.3 层内爆炸 |
| 8.5.3 小结 |
| 8.6 高能气体压裂 (HEGF) |
| 8.7 本节小结 |
| 9结束语* |
四、波在多层弹性介质中一些特性的研究（论文参考文献）
- [1]波在多层弹性介质中一些特性的研究[J]. 王育生,田春林. 地震工程与工程振动, 1983(04)
- [2]考虑微结构效应多层结构弹性波的传播[D]. 张朋. 北京科技大学, 2017(07)
- [3]地质异常体瑞雷波正演模拟及频散特征研究[D]. 邱坤南. 福州大学, 2018(03)
- [4]弹性波在电磁弹性多层结构中的传播特性研究[D]. 陈江义. 西安交通大学, 2007(12)
- [5]基于机械阻抗法的多层复合结构的脱粘缺陷检测[D]. 陈志强. 电子科技大学, 2020(01)
- [6]水下近场爆炸时不同结构形式的壁压与毁伤特性试验研究[D]. 陈莹玉. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [7]分层防护层对爆炸波的衰减和弥散作用研究[D]. 赵凯. 中国科学技术大学, 2007(08)
- [8]弹性波在多层压电压磁结构中的传播[D]. 郭啸. 北京科技大学, 2016(08)
- [9]层状管道结构压电超声导波传播性质与损伤识别研究[D]. 李赢. 大连理工大学, 2019(06)
- [10]页岩气开采中的若干力学前沿问题[J]. 刘曰武,高大鹏,李奇,万义钊,段文杰,曾霞光,李明耀,苏业旺,范永波,李世海,鲁晓兵,周东,陈伟民,傅一钦,姜春晖,侯绍继,潘利生,魏小林,胡志明,端祥刚,高树生,沈瑞,常进,李晓雁,柳占立,魏宇杰,郑哲敏. 力学进展, 2019(00)