[发明专利]一种利用有限大薄板获取流固界面波的方法

摘要

本发明公开了一种利用有限大薄板获取流‑固界面波的方法，方法为：（1）根据有限大薄板的参数确定其纵波声阻抗率和横波声阻抗率，根据流体的相关参数确定流体的声阻抗率。（2）根据板中纵波声阻抗率和流体声阻抗率确定用于吸收纵波的匹配层的声阻抗率，根据板中纵波的波长确定其匹配层厚度。（3）根据板中横波声阻抗率和流体声阻抗率确定用于吸收横波的匹配层的声阻抗率，根据板中横波的波长确定匹配层厚度。（4）通过匹配层声阻抗率确定其材质，并根据其厚度，将确定好的匹配层覆盖于薄板两表面。本发明通过在薄板侧面实现超声波的激发及接收，由薄板对无限大固体的模拟，覆盖于薄板表面的匹配层可将反射于板面间的波全部吸收，从而可获得流‑固界面波。

主权项

1.一种利用有限大薄板获取流固界面波的方法，通过利用有限大薄板模拟无限大固体的方法实现流-固界面波的获取，其特征在于，其包括以下几个步骤：(1)利用有限大的薄板模拟无限大固体，通过在薄板的两侧增加吸收匹配层，以获取半无限空间介质所产生的流-固界面波；(2)根据薄板的参数确定薄板纵波声阻抗率Zsp和横波声阻抗率Zss，根据流体的相关参数确定流体的声阻抗率Zl；(3)根据薄板中纵波声阻抗率Zsp和流体声阻抗率Zl确定用于吸收纵波的匹配层的声阻抗率Zp，同时根据板中纵波的波长λsp确定其匹配层厚度dp；(4)根据薄板中横波声阻抗率Zss和流体声阻抗率Zl确定用于吸收横波的匹配层的声阻抗率Zs，同时根据薄板中横波的波长λss确定匹配层厚度ds；(5)通过匹配层声阻抗率确定薄板材质，并根据薄板厚度，将确定好的匹配层覆盖于薄板两表面，通过在薄板侧表面激发、接收超声波，便可获取流-固界面波；所述步骤(2)中，纵波声阻抗率Zsp＝ρscsp，其中ρs为有限大薄板密度，csp为有限大薄板中纵波传播速度；有限大薄板中横波声阻抗率Zss＝ρscss，其中css为有限大薄板中横波传播速度；所述步骤(2)中，流体的声阻抗率Zl＝ρlcl，其中ρl为流体密度，cl为流体中纵波传播的速度；所述步骤(3)中，用于吸收纵波的匹配层的声阻抗率其厚度dp＝λsp/4，其中λsp为固体板中传播的纵波的波长；所述步骤(4)中，用于吸收横波的匹配层的声阻抗率其厚度ds＝λss/4，其中λss为固体板中传播的横波的波长。