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基于COMSOL的木材黏弹性声发射传播行为,仿真及其波速估计

卢芳勇 李明 方赛银 邓婷婷 杨龙飞 沈志辉

卢芳勇, 李明, 方赛银, 邓婷婷, 杨龙飞, 沈志辉. 基于COMSOL的木材黏弹性声发射传播行为,仿真及其波速估计[J]. 工业建筑, 2024, 54(10): 215-222. doi: 10.3724/j.gyjzG24040907
引用本文: 卢芳勇, 李明, 方赛银, 邓婷婷, 杨龙飞, 沈志辉. 基于COMSOL的木材黏弹性声发射传播行为,仿真及其波速估计[J]. 工业建筑, 2024, 54(10): 215-222. doi: 10.3724/j.gyjzG24040907
LU Fangyong, LI Ming, FANG Saiyin, DENG Tingting, YANG Longfei, SHEN Zhihui. Simulations of Wood Viscoelastic Acoustic Emission Propagation Behavior and Wave Velocity Estimation Based on COMSOL Software[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(10): 215-222. doi: 10.3724/j.gyjzG24040907
Citation: LU Fangyong, LI Ming, FANG Saiyin, DENG Tingting, YANG Longfei, SHEN Zhihui. Simulations of Wood Viscoelastic Acoustic Emission Propagation Behavior and Wave Velocity Estimation Based on COMSOL Software[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(10): 215-222. doi: 10.3724/j.gyjzG24040907

基于COMSOL的木材黏弹性声发射传播行为,仿真及其波速估计

doi: 10.3724/j.gyjzG24040907
基金项目: 

国家科学自然基金项目(32160345,31760182)。

详细信息
    作者简介:

    卢芳勇,硕士,主要从事木材的无损检测,47347468@qq.com。

    通讯作者:

    李明,教授,swfu_lm@swfu.edu.cn。

Simulations of Wood Viscoelastic Acoustic Emission Propagation Behavior and Wave Velocity Estimation Based on COMSOL Software

  • 摘要: 为了研究木材黏弹性特征对声发射(AE)信号传播行为的影响,在 COMSOL 软件中通过设定木材的黏度系数建立木材试件的有限元仿真模型,并结合木材 AE 试验结果验证了仿真模型的有效性。首先,在杉木试件表面距离左端面 100 mm 处通过信号发生器产生 Hanning 窗调制正弦脉冲信号,并在试件表面距离左端面 300 mm 处以 200 mm 间距放置 2 个 AE 传感器采集 AE 信号,再采用滤波器将传感器采集到的 AE 信号进行去噪处理。其次,对杉木试件进行有限元模拟,得到弹性波在试件中传播的位移云图和在黏弹性材料中的传播规律。最后,通过到达时间差法(Time Difference of Arrival,TDOA)对模拟仿真与试验测量得到的横纵波速度以及时域波形图进行对比。结果表明,模拟仿真 所 得 横 纵 波 速 度 分 别 为 1 118 m / s 和 5 245 m / s, 试 验 所 得 横 纵 波 速 度 分 别 为1 290 m / s 和 5 209 m / s。将仿真模拟波形信号图与试验实测波形图进行对比,其幅值衰减与信号时域波形图都较为吻合。因此,证实了黏弹特性对杉木试件的影响以及仿真模型的有效性。
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  • 收稿日期:  2024-04-09
  • 网络出版日期:  2024-11-06

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