کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6753876 1430816 2018 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Time reversal invariance for a nonlinear scatterer exhibiting contact acoustic nonlinearity
ترجمه فارسی عنوان
انحراف معکوس زمان برای یک پراکنده غیرخطی غیر خطی صوتی تماس
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
زمان انقراض معکوس یک موج هواشناسی اولتراسونیک در ارتباط با یک رابط تماس با یک قانون تماس یکجانبه، به صورت تحلیلی و عددی بررسی شده است. به طور تحلیلی نشان داده شده است که با وجود عدم غیر خطی تماس، انتشار مجدد یک نسخه معکوس زمان امواج منع شده و منتقل می تواند شکل پالس اصلی را کاملا بازیابی کند، در نتیجه نشان دهنده عدم انحراف معکوس زمانی برای این نوع غیر خطی صوتی تماس است. با استفاده از مدل سازی عناصر محدود، تجزیه و تحلیل زمان معکوس گسترش به پراکنده های غیر خطی محدود مانند شکاف بسته است. نتایج نشان می دهد که انحراف معکوس زمان با توجه به این که تمام فرکانس های اضافی تولید شده در طول انتشار پیشین، مانند هارمونیک های بالاتر، زیر هارمونیک ها و مولفه های فرکانس صفر، به طور کامل در انتشار یکپارچه سازی گنجانده شده است. اگر امواج پراکنده در هنگام دریافت یا انتقال فرکانس فیلتر شوند، مانند از طریق استفاده از مبدلهای باریک باند، نوترکیب امواج معکوس زمان دقیقا موج اصلی وقوع را اصلاح نمی کند. این اختلاف با توجه به تغییر ناکامل زمان می تواند به عنوان یک روش جدید برای توصیف آسیب با تعریف شاخص های آسیب پذیری که از زمان تغییر غیرقابل برگشت به دست می آید، بهره برداری شود. حساسیت این شاخص های خسارت برای طول های مختلف کرک و سطوح تنش تماس با استفاده از محاسبات مورد بررسی قرار گرفته است، که نشان دهنده برخی مزایای این روش باریک باریک نسبت به اندازه گیری متعارف بیشتر دامنه هارمونیک بالاتر است که نیاز به مبدل های پهنای باند دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
The time reversal invariance of an ultrasonic plane wave interacting with a contact interface characterized by a unilateral contact law is investigated analytically and numerically. It is shown analytically that despite the contact nonlinearity, the re-emission of a time reversed version of the reflected and transmitted waves can perfectly recover the original pulse shape, thereby demonstrating time reversal invariance for this type of contact acoustic nonlinearity. With the aid of finite element modelling, the time-reversal analysis is extended to finite-size nonlinear scatterers such as closed cracks. The results show that time reversal invariance holds provided that all the additional frequencies generated during the forward propagation, such as higher harmonics, sub-harmonics and zero-frequency component, are fully included in the retro-propagation. If the scattered waves are frequency filtered during receiving or transmitting, such as through the use of narrowband transducers, the recombination of the time-reversed waves will not exactly recover the original incident wave. This discrepancy due to incomplete time invariance can be exploited as a new method for characterizing damage by defining damage indices that quantify the departure from time reversal invariance. The sensitivity of these damage indices for various crack lengths and contact stress levels is investigated computationally, indicating some advantages of this narrowband approach relative to the more conventional measurement of higher harmonic amplitude, which requires broadband transducers.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 417, 17 March 2018, Pages 413-431
نویسندگان
, , , ,