Page 252 - 《应用声学》2025年第3期
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                       V ph /(kmSs -1 )  8 6 4  S             V ph /(kmSs -1 )  8 6 4  S 





                         2    SH                                2    SH 
                                  A                                   A 
                         0                                       0
                          0   0.5   1.0  1.5   2.0  2.5   3.0     0    0.5  1.0   1.5  2.0   2.5  3.0
                                        f/MHz                                    f/MHz
                                   (a) ጜ፥ʹሥե᧚ 0%                            (b) ጜ፥ʹሥե᧚25%

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                       V ph /(kmSs -1 )  6 4  S               V ph /(kmSs -1 )  6 4  S 




                         2   SH                                 2    SH 
                               A                                       A 
                         0                                       0
                          0   0.5   1.0  1.5   2.0  2.5   3.0     0    0.5  1.0   1.5  2.0   2.5  3.0
                                        f/MHz                                    f/MHz
                                   (c) ጜ፥ʹሥե᧚ 50%                           (d) ጜ፥ʹሥե᧚ 75%
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                                             10 8
                                             V ph /(kmSs -1 )  6  S  SH 


                                              4
                                                   A 
                                              2
                                              0
                                               0    0.5   1.0  1.5  2.0   2.5  3.0
                                                              f/MHz
                                                         (e) ጜ፥ʹሥե᧚ 100%

                                   图 4  玻璃树脂圆管中周向导波在不同纤维含量的相速度频散曲线
                  Fig. 4 Circumferential guided waves phase velocity dispersive curves of glass epoxy cylinders with different
                  fiber volume fractions
                 在图 4 中存在另一个现象,即相速度随着纤维                        度和群速度随纤维含量增加逐步变化的特征曲线。
             体积含量的增加而增加,尤其是纤维含量在 75% 之                             对于对称模态S 0 ,质点主要在管道中面内振荡,
             后,相速度增加得更明显;群速度有相同的表现特                            而外表面和内表面的质点的振荡方向基本相同;对
             征。由于前三个模态 A 0 、SH 0 和 S 0 具有频散特征                  于非对称模式 A 0 ,质点主要在管道径向振荡,而外
             小、传播距离远、对微小损伤缺陷更敏感、便于在回                           径侧和内径侧表面的质点的振荡方向基本相反。模
             波信号中进行分离和识别等特征,因此在实验和工                            态 S 0 和 A 0 的相速度在整个区域内单调增加,并且

             程应用中常常作为激励信号和回波分析信号。为了                            在纤维含量达 21% 之前增加得较为缓慢,而纤维含
             更清晰地分析纤维含量增加对模态速度的影响程                             量大于 21% 之后,模态 S 0 和 A 0 的相速度增长得较
             度,以便在工程应用中有针对性地选择合适的模态                            为明显;在纤维体积含量小于 21% 这个阶段,模态
             进行导波激励,同时为了分析纤维含量增长对圆管                            SH 0 的相速度先是缓慢降低到1233.37 m/s,之后开
             中各弹性常数及对这三个模态的影响程度,在图 5                           始缓慢增加;当纤维含量增加到82%之后,模态SH 0
             中绘制了频率为0.5 MHz时的A 0 、SH 0 和S 0 的相速                的相速度开始以较大的斜率增长,这个现象与图 2
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