Mechanics of Elastic Waves and Ultrasonic Nondestructive Evaluation

خلاصه:

این کتاب دانش پیش زمینه لازم را در مورد مکانیک برای درک و تجزیه و تحلیل انتشار موج الاستیک در جامدات و سیالات ارائه می دهد. این دانش برای مدل‌سازی انتشار موج الاستیک و برای تفسیر داده‌های تجربی تولید شده در طول آزمایش و ارزیابی غیرمخرب اولتراسونیک (NDT&E) ضروری است. این کتاب تحلیل های خطی و غیرخطی تکنیک های اولتراسونیک NDT&E را پوشش می دهد. مطالب ارائه شده در اینجا همچنین شامل برخی از مسائل تمرین و راهنمای راه حل است. بنابراین، این کتاب می تواند به عنوان یک کتاب درسی یا کتاب مرجع برای دوره تحصیلات تکمیلی در مورد امواج الاستیک و/یا ارزیابی غیرمخرب اولتراسونیک باشد. همچنین برای مربیانی که علاقه مند به طراحی دوره های کوتاه در زمینه انتشار امواج الاستیک در جامدات یا NDT&E هستند مفید خواهد بود.

مواد پوشش داده شده در دو فصل اول دانش اساسی در مورد مکانیک خطی جامدات تغییر شکل پذیر ارائه می دهند در حالی که فصل 4 مکانیک غیرخطی را پوشش می دهد. بنابراین، هر دو روش خطی و غیر خطی اولتراسونیک در اینجا پوشش داده شده است. تکنیک‌های فراصوت غیرخطی در سال‌های اخیر برای تشخیص عیوب و آسیب‌های بسیار کوچک محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند. با این حال، این موضوع به سختی در کتاب های درسی موجود در دسترس است. محققان عمدتاً به مقالات تحقیقاتی منتشر شده و تک نگاری های تحقیقاتی برای یادگیری در مورد تکنیک های فراصوت غیرخطی تکیه می کنند. فصل 3 تکنیک های مدل سازی انتشار موج الاستیک با استفاده از DPSM را شرح می دهد. فصل 5 به یک زمینه تحقیقاتی مهم و بسیار فعال اختصاص داده شده است - محلی سازی منبع صوتی - که برای نظارت بر سلامت سازه و برای بومی سازی ترک و سایر انواع مناطق شروع آسیب ضروری است.

ویژگی ها.

• تکنیک های خطی و غیرخطی اولتراسونیک را در یک کتاب معرفی می کند.

• با تعاریف اولیه جابجایی، گرادیان جابجایی، کشش و تنش شروع می شود.

• مشتقات گام به گام معادلات اساسی مکانیک و همچنین تجزیه و تحلیل انتشار موج خطی و غیرخطی را ارائه می دهد.

• علاوه بر ارائه برنامه های کاربردی NDE دقیق، نظریه پایه را مورد بحث قرار می دهد.

• مثال های گسترده و مشکلات تمرینی را همراه با راهنمای راه حل های گسترده ارائه می دهد.

Summary:

This book presents necessary background knowledge on mechanics to understand and analyze elastic wave propagation in solids and fluids. This knowledge is necessary for elastic wave propagation modeling and for interpreting experimental data generated during ultrasonic nondestructive testing and evaluation (NDT&E). The book covers both linear and nonlinear analyses of ultrasonic NDT&E techniques. The materials presented here also include some exercise problems and solution manual. Therefore, this book can serve as a textbook or reference book for a graduate level course on elastic waves and/or ultrasonic nondestructive evaluation. It will be also useful for instructors who are interested in designing short courses on elastic wave propagation in solids or NDT&E.

The materials covered in the first two chapters provide the fundamental knowledge on linear mechanics of deformable solids while Chapter 4 covers nonlinear mechanics. Thus, both linear and nonlinear ultrasonic techniques are covered here. Nonlinear ultrasonic techniques are becoming more popular in recent years for detecting very small defects and damages. However, this topic is hardly covered in currently available textbooks. Researchers mostly rely on published research papers and research monographs to learn about nonlinear ultrasonic techniques. Chapter 3 describes elastic wave propagation modeling techniques using DPSM. Chapter 5 is dedicated to an important and very active research field – acoustic source localization – that is essential for structural health monitoring and for localizing crack and other type of damage initiation regions.

Features

• Introduces Linear and Nonlinear ultrasonic techniques in a single book.

• Commences with basic definitions of displacement, displacement gradient, traction and stress.

• Provides step by step derivations of fundamental equations of mechanics as well as linear and nonlinear wave propagation analysis.

• Discusses basic theory in addition to providing detailed NDE applications.

• Provides extensive example and exercise problems along with an extensive solutions manual.