[发明专利]一种基于薄层离散计算层状板中Lamb波频散曲线的方法

权利要求书

1.一种基于薄层离散计算层状板中Lamb波频散曲线的方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，在总厚度为H的层状板的下方构建一虚拟介质层，并在虚拟介质层底面设置刚性基；

S2，对层状板和虚拟介质层构成的整体结构进行水平向离散，得到多个薄层；

S3，分别计算每一薄层的刚度矩阵K_n；

S4，根据各薄层的交界面位移连续，将各薄层的刚度矩阵K_n集成为总刚度矩阵K；

S5，由各薄层的交界面位移及外力分量分别构筑薄层的交界面的总位移矢量U及总外力矢量F，则有

KU＝F (1)；

S6，在自由状态下，总外力矢量F＝0，式(1)可写为

KU＝0 (1-1)，

用矩阵分解方法求解式(1-1)的特征值，并对特征值进行筛选，筛选出与Lamb波特性对应的特征值，由筛选出的特征值计算出Lamb波的相速度。

2.根据权利要求1所述的一种基于薄层离散计算层状板中Lamb波频散曲线的方法，其特征在于：在所述S1中，所述虚拟介质层的剪切波速c_bs＝0.1m/s，密度ρ_bs＝1.25kg/m³，泊松比v_bs＝0.45，即以虚拟介质模拟空气，且所述虚拟介质层的厚度与层状板的厚度相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于薄层离散计算层状板中Lamb波频散曲线的方法，其特征在于：设Lamb波频散曲线计算频率范围用符号[f_min，f_max]表示，其中，f_min及f_max分别代表频率范围的下限及上限，

所述S2具体为，

S21，由层状板中各层板材料的泊松比ν_s及剪切波速c_s，按关系式

计算层状板中各层板材料的纵波波速c_p，且层状板中各层板材料的纵波速c_p中的最小值用符号c_p，min表示；

S22，由层状板中各层板材料的纵波速c_p中的最小值c_p，min，以及频率范围[f_min，f_max]中最大频率f_max，计算纵波最小波长

λ_min＝c_p，min/f_max (3)；

S23，按照厚度h≤λ_min/20对层状板和虚拟介质层构成的整体结构进行水平向离散。