采用弹簧模型模拟固体中的一维声传播

摘要

固体材料中，界面情况对材料的响应有很大的影响。这些情况包括微粒边界，断层，粘结层以及复合材料中的分层。很多场合需要知道连接层的结合质量，这就需要通过一些特别的方式加以测量。由于超声在连接层的发射和折射，对于连接层结合质量非常敏感，通常作为连接层质量检测手段。许多理论模型被建立用以预测由于界面存在造成的材料响应。其中在有限差分法基础上发展的局部相互作用仿真法，能够较好的处理非匹配分界面带来的影响，并预测到与实验相符的结论，已逐渐成为解决此类问题的主要方法。本文在局部相互作用仿真法基础上，建立了一弹簧模型处理声波在不同介质中的传播，并预测界面质量对结果的影响。通过对声波在媒质中一维传播情况的分析,本研究建立了弹簧模型,并数值模拟了媒质界面发生破损时,声波的传输情况。