公开(公告)号：CN119023820A

公开(公告)日：2024-11-26

申请号：CN202411177208.0

申请日：2024-08-26

Applicant: 天津大学 ,  天津大学浙江国际创新设计与智造研究院

Inventor： 刘洋 ,  张鸿燕 ,  李健 ,  曾周末

IPC: G01N29/44 ,  G01N29/04

Abstract: 本发明提出了一种基于谱方法的层状流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法，步骤包括：S1：根据流体饱和多孔材料的材料参数得到应力‑应变关系；S2：基于应力‑应变关系，得到波动方程；S3：通过亥姆霍兹分解将层状流体饱和多孔材料的波动方程、应力场和位移场表示成势函数的形式；S4：利用正交多项式和谱微分矩阵通过数值插值求解微分方程；S5：将Lamb波方程、应力场和位移场表示成谱微分矩阵的形式；S6：根据Lamb波边界条件将波动方程矩阵中的相应行替换为边界条件矩阵的相应行，构建标准特征值问题；S7：求解标准特征值问题得到层状流体饱和多孔介质的导波声场特征。本发明提出的谱方法相比于传统搜根法计算速度快、不易漏解；可拓展性强，适用于多层流体饱和多孔材料的导波声场特征分析。

公开(公告)号：CN115166036A

公开(公告)日：2022-10-11

申请号：CN202210796365.4

申请日：2022-07-06

Applicant: 天津大学 ,  浙江合萨科技有限公司

Inventor： 刘洋 ,  张鸿燕 ,  房文伟 ,  李健 ,  曾周末

IPC: G01N29/04 ,  G01N29/44 ,  G06F30/23

Abstract: 本发明提出了一种基于超声导波的钢绞线通断及覆冰检测方法，其步骤为：首先，将根据钢绞线的边界条件和材料特性建立的波动控制方程转化为特征方程，并引入Floquet周期性边界条件进行简化；其次，基于有限元仿真软件COMSOL的特征频率求解器对简化后的特征方程进行求解，得到笛卡尔坐标系下的波数‑频率关系；然后，将钢绞线的几何结构进行数学抽象，建立扭转坐标系；将笛卡尔坐标系下的波数‑频率关系转换为扭转坐标系下的波数‑频率关系，并绘制超声导波在钢绞线中传播的频散曲线；最后，根据所求的频散曲线选择导波模态和检测频率，实现钢绞线的通断和覆冰检测。本发明的频散特性分析方法简单，模型建立容易；检测模式选择准确、检测精度高。

公开(公告)号：CN119720686A

公开(公告)日：2025-03-28

申请号：CN202411925950.5

申请日：2024-12-25

Applicant: 天津大学

Inventor： 李健 ,  张鸿燕 ,  刘洋

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F17/11 ,  G06F17/16 ,  G06F17/13 ,  G06F119/14 ,  G06F113/08

Abstract: 本发明提出了一种基于半解析有限元法的流体饱和多孔材料的导波声场特征分析方法，步骤包括：根据流体饱和多孔材料的材料参数得到应力‑应变关系；根据应力‑应变关系得到流体饱和多孔材料的波动方程；根据流体饱和多孔材料的表面处理方式推导开孔边界条件和闭孔边界条件的表达式；根据半解析有限元法，获得特征值问题形式的流体饱和多孔材料的波动方程和边界条件；将特征值问题形式的波动方程和边界条件转换为商业有限元软件中系数型偏微分方程的标准形式；求解特征值问题，得到流体饱和多孔材料的导波声场特征。本发明可求解任意截面流体饱和多孔材料的导波声场特征，计算量小、计算速度快、计算成本低、不易漏解。