本书介绍了几种复合结构中的纵向导波和扭转导波的理论基础和导波检测及监测的应用实例。全书分3篇共7章。主要内容包括绪论、波动理论基础、空心圆柱体结构中的导波理论基础、实心圆柱体结构中的扭转导波理论基础、复合波导中的导波理论应用、锚固介质强度的导波检测和充填体强度的导波监测试验。
无损检测技术是在不损害被检测物体的前提下,采用物理化学手段,利用各种仪器,对被检测物体的结构变化或缺陷进行检测的技术。导波检测技术作为一种新兴的无损检测技术,由于导波在传播过程中的特性,广泛应用于油气管道、锚杆、锚索、轨道等结构的损伤检测。然而,导波检测技术虽在诸多领域都有广泛应用,但缺少系统介绍导波在各种结构检测中传播理论的参考书。
作者从事导波理论和应用方面的研究已有多年,为了使读者更好地了解导波检测技术的推广和应用,于是将多年的研究成果汇总归纳成书。导波检测技术的应用领域众多,任何一个领域都值得我们皓首穷经、终其一生去研究,因此,在本书的内容安排上,我们无法面面俱到,只期望将我们主要涉猎领域的研究成果与大家共享。
本书系统地研究了几种常见复合波导结构中的导波理论,并采用理论、实验和数值模拟相结合的手段,详细阐述了导波在矿业领域中的应用。本书分3篇共7章,即入门篇(□□和2章)、理论篇(第3和4章)、应用篇(第5—第7章)。入门篇介绍了国内外导波理论和应用方面的研究进展、波动方程和体波的基础知识,总结了导波的形成原因、导波的概念及特点。通过入门篇的学习使读者对导波的相关知识有一个初步的印象。理论篇论述了空心圆柱体结构中的导波理论基础和实心圆柱体结构中的扭转导波理论基础。通过理论篇的学习使读者对导波在空心圆柱体结构和实心圆柱体结构中的传播有一定的认知。应用篇介绍了导波理论的应用实例,包括复合波导中的导波理论应用、锚固介质强度的扭转导波检测和充填体强度的导波监测试验。
本书内容涉及的研究得到了国家自然科学基金(51604127)、中国博士后科学基金(2019M650156)、江西省自然科学基金(20171BAB206021)和江西省重点研发计划重点项目(20161BBG70077)的资助,在此表示衷心的感谢。
本书由江西理工大学资助出版,在此对江西理工大学在各方面提供的支持和帮助表示感谢。
由于作者水平有限,疏漏在所难免,恳请广大读者批评指正。
第1篇 入门篇
1 绪论
1.1 国外导波理论及应用研究进展
1.2 国内导波理论及应用研究进展
参考文献
2 波动理论基础
2.1 无限大各向同性介质中的波动方程及体波
2.1.1 波动方程的推导
2.1.2 体波的介绍
2.2 导波
2.2.1 导波的形成
2.2.2 导波的常见概念
2.2.3 导波的特点
参考文献
第2篇 理论篇
3 空心圆柱体结构中的导波理论基础
3.1 自由空心圆柱体结构中的纵向导波理论
3.1.1 频散方程的建立
3.1.2 频散曲线的求解
3.1.3 波结构分析
3.1.4 波的衰减特性分析
3.1.5 参数变化对频散曲线的影响
3.2 自由空心圆柱体结构中的扭转导波理论
3.2.1 频散方程的建立
3.2.2 频散曲线的求解
3.2.3 波结构分析
3.2.4 波的衰减特性分析
3.2.5 参数变化对频散曲线的影响
3.3 双层空心圆柱体结构中的纵向导波理论
3.3.1 缝管锚杆中的位移和应力
3.3.2 围岩层中的位移和应力
3.3.3 频散方程的建立
3.3.4 频散曲线的求解
3.3.5 波结构分析
3.3.6 波的衰减特性分析
3.3.7 参数变化对频散曲线的影响
3.4 双层空心圆柱体结构的扭转导波理论
3.4.1 缝管锚杆中的位移和应力
3.4.2 围岩中的位移和应力
3.4.3 频散方程的建立
3.4.4 频散曲线的求解
3.4.5 波结构分析
3.4.6 波的衰减特性分析
3.4.7 参数变化对频散曲线的影响
参考文献
4 实心圆柱体结构中的扭转导波理论基础
4.1 自由实心圆柱体结构中的扭转导波理论
4.1.1 频散方程的建立
4.1.2 频散曲线的求解
4.1.3 波结构分析
4.1.4 波的衰减特性分析
4.1.5 参数变化对频散曲线的影响
4.2 双层实心圆柱体结构中的扭转导波理论
4.2.1 钢筋混凝土结构中的位移和应力
4.2.2 混凝土中的位移和应力
4.2.3 频散方程的建立
4.2.4 频散曲线的求解
4.2.5 波结构分析
4.2.6 波的衰减特性分析
……
第3篇 应用篇
参考文献