研究含梯度殘余應(yīng)力的彈性半無限體的平面應(yīng)變型表面波,即廣義Rayleigh波。將該結(jié)構(gòu)等效為含梯度初應(yīng)力的彈性覆蓋層和無初應(yīng)力的彈性基底構(gòu)成的半無限體結(jié)構(gòu)。求得覆蓋層中位移函數(shù)的冪級數(shù)解與均質(zhì)基底位移函數(shù)的解析解,并代入邊界條件,得到頻散方程。針對拉、壓殘余應(yīng)力,分別討論了其隨厚度方向均勻分布、線性變化和指數(shù)變化情況下廣義Rayleigh波的一階模態(tài)頻散特性。數(shù)值結(jié)果表明:隨著拉應(yīng)力增大,廣義Rayleigh波波速會增加,反之,壓應(yīng)力的增大會導(dǎo)致波速的降低;殘余應(yīng)力均勻分布時波速的改變量較大,線性變化次之;當殘余應(yīng)力按照指數(shù)函數(shù)變化時,梯度參數(shù)越趨近于零,其結(jié)果越趨近于線性變化情況,隨著梯度參數(shù)的減小,波速改變量也隨之減小。當使用廣義Rayleigh波頻散特性實現(xiàn)殘余應(yīng)力無損檢測時,如果采用與實際梯度漸變殘余應(yīng)力不符的均勻殘余應(yīng)力模型將會低估表面殘余應(yīng)力。本文所得結(jié)論可為利用廣義Rayleigh波實現(xiàn)梯度殘余應(yīng)力無損檢測提供理論基礎(chǔ)。

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本文編號：3756508