波导结构减薄缺陷的定量化检测理论及方法

目录
序
前言
第1章 超声导波无损检测 1
1.1 无损检测 1
1.2 基于超声导波检测的基本原理 2
1.3 缺陷重构中噪声的处理 7
1.4 本书主要内容 8
参考文献 9
第2章 正交曲线坐标系下超声导波的频散特性 14
2.1 引言 14
2.2 直角坐标系和极坐标系下的波动方程 14
2.2.1 直角坐标系中的波动方程 16
2.2.2 极坐标系中的波动方程 17
2.3 正交曲线坐标系下的波动方程 21
2.3.1 WKB法求解 22
2.3.2 半解析有限元法求解 23
2.3.3 基于半解析有限元法的管道导波频散特性分析 27
2.4 本章小结 31
参考文献 32
第3章 边界积分方程理论基础 33
3.1 引言 33
3.2 流体中边界积分方程 33
3.2.1 流体中互易定理 33
3.2.2 辐射条件 35
3.2.3 散射问题的边界积分方程 36
3.3 弹性固体中边界积分方程 37
3.3.1 弹性固体中互易定理 37
3.3.2 辐射条件 39
3.3.3 散射问题的边界积分方程 40
3.4 本章小结 41
参考文献 41
第4章 超声导波散射波场模拟的数值方法 43
4.1 引言 43
4.2 边界元法 43
4.2.1 传统边界元法 43
4.2.2 修正边界元法 48
4.3 基于边界元法典型结构中散射波场计算 55
4.3.1 Rayleigh波散射波场的修正边界元法求解 55
4.3.2 Love波散射波场的修正边界元法求解 68
4.3.3 层合板中Lamb波散射波场的修正边界元法求解 73
4.4 混合有限元法 77
4.5 基于模式激发法的散射波场分析 93
4.6 本章小结 95
参考文献 95
第5章 基于边界积分方程的缺陷反演 96
5.1 引言 96
5.2 基于SH波的平板表面减薄缺陷反演 96
5.2.1 格林函数 97
5.2.2 反问题 98
5.2.3 数值算例 101
5.3 利用SH导波进行平板内腔缺陷反演 109
5.3.1 理论推导 109
5.3.2 数值算例 112
5.4 用Lamb波重构平板减薄缺陷 116
5.4.1 基本散射方程 116
5.4.2 数值算例 123
5.5 基于扭转导波的管道中减薄缺陷重构 127
5.5.1 采用扭转模态进行缺陷重构的理论推导 127
5.5.2 基于扭转模态导波T(0， 1)的缺陷重构数值仿真 130
5.6 本章小结 136
参考文献 137
第6章 半无限大结构的缺陷重构 138
6.1 引言 138
6.2 无覆盖层半无限大结构的缺陷重构 138
6.2.1 反问题 138
6.2.2 重构数值算例 141
6.3 含覆盖层半无限大结构的缺陷重构 145
6.3.1 格林函数 145
6.3.2 反问题 146
6.3.3 缺陷重构算例 149
6.4 本章小结 152
参考文献 152
第7章 基于傅里叶定量化缺陷重构 153
7.1 引言 153
7.2 圆环结构中表面缺陷的定量化重构 153
7.2.1 圆环结构中导波弥散方程 154
7.2.2 圆环中散射波场计算 161
7.2.3 傅里叶变换的定量化重构 161
7.2.4 数值仿真 163
7.3 基于傅里叶变换定量化的管道非轴对称缺陷重构 171
7.3.1 管道中非轴对称缺陷的散射波场数值计算 172
7.3.2 管道中非轴对称缺陷的重构 178
7.4 基于迭代傅里叶变换的定量化重构 181
7.4.1 圆环中缺陷重构 182
7.4.2 数值算例 184
7.5 层合板中缺陷重构 189
7.5.1 理论推导 189
7.5.2 数值算例 193
7.6 本章小结 196
参考文献 196
第8章 缺陷检测中噪声信号的处理 197
8.1 引言 197
8.2 基于小波变换的信号去噪 197
8.3 数值算例 205
8.4 本章小结 212
参考文献 212
附录A 213
附录B 216