بررسی رفتار امواج طولی بحرانی و امواج لمب با تغییرات تنش در نمونه al1050

موج طولی بحرانی به معنای انکسار امواج طولی گسیل‌شده از محیط اول در راستای موازی با سطح محیط دوم است. ارتباط بین تنش و سرعت موج با قانون آکوستوالاستیک بیان می‌شود. تعیین ضریب آکوستوالاستیک به کمک روابط تئوری به علت نیاز به محاسبه ثوابت الاستیک مرتبه دوم و سوم ماده بسیار مشکل است. هدف از این پژوهش ارایه روشی تجربی برای اندازه‌گیری دقیق ضریب آکوستوالاستیک، بررسی تاثیر ضخامت محیط انتشار بر امواج طولی بحرانی و در نهایت بررسی امکان اندازه‌گیری تنش در پوسته‌ها و صفحات نازک است. با ارسال موج در سطح ماده و بررسی امواج دریافت شده توسط سنجشگرهای گیرنده، به گسیختگی و به وجود آمدن گروه‌های مختلف در انتشار امواج طولی بحرانی پی برده شد. در حالی که موج ارسالی تنها از یک گروه تشکیل شده است. بررسی نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که انتشار موج طولی در ضخامت‌های کم سبب به وجود آمدن مولفه‌هایی از امواج لمب متقارن و نامتقارن نیز می‌شود. با اعمال تنش کششی بر ورقی که در آن موج طولی بحرانی ارسال شده است مشخص شد که تمام گروه‌هایی که توسط ترانسدیوسر گیرنده دریافت می‌شوند و دارای ماهیت طولی بحرانی هستند رفتار یکسانی در مقابل تغییرات تنش دارند در حالی که مولفه‌های لمب رفتار متفاوتی در برابر تغییرات تنش از خود نشان می‌دهند. همچنین بررسی تغییرات زمان انتشار امواج با تغییرات تنش‌های کمتر از حد الاستیک نشان می‌دهد که در نمونه‌ای با ضخامت 0/5میلی‌متر، تغییرات زمان پرواز امواج لمب و ، به ترتیب 3/75 و 1/91 برابر تغییرات امواج طولی بحرانی است.

Behavior of Critically Refracted Longitudinal and Lamb Waves with Stress Variations in Al 1050 Sample

Critically refracted longitudinal (Lcr) wave is the refraction of the longitudinal waves emitted from the first medium parallel with the surface of the second medium. The relationship between stress and wave velocity is expressed by acoustoelastic law. The theoretical relations for calculation of the acoustoelastic coefficient are so complex because of the need for measurement of material second and thirdorder elastic constants. The purpose of this research is the introduction of an accurate experimental method for acoustoelastic coefficient calculation, the effect of thickness of emission environment on the Lcr waves and, finally, the investigation of the stress measurement in shells and thin plates. By transmitting waves at the surface of the substance and investigating the waves received by the receiver transducers, the breakdown and the formation of different groups in the propagation of Lcr waves were detected. While the transmitted wave is composed of only one group. The results of this study show that longitudinal wave propagation in low thickness causes the formation of components of symmetrical and antisymmetric Lamb waves. By applying tensile stress on the sheet in which an Lcr wave was sent, it was determined that all groups received in the middle of the receiver transducer having a critical longitudinal nature behave identically to stress variations, while the Lamb's components behave differently to stress changes. Also, the study of variations of waves with stress less than yield point (up to 30MPa) shows that in a sample with a thickness of 0.5mm, the variations the flight time of the Lamb's S0 and A0 waves are 3.75 and 1.91 times the changes in the Lcr waves.