板波
一种机械波
板波是机械波(相对于电磁波而言)的一种,机械波的传递需要介质,而在平板中传播的机械波就叫板波。举个例子,在无限长,有限宽,且非常薄(相较于波长而言,通常远小于一个波长,常见于十分之一个波长左右)的扁带介质中传播的超声波。
机械波可分为横波和纵波两种基本形式,而板波是这两个基本形式的混合体。板波(lamb wave或者plate wave)有两个模(振动模式,可对比电磁波中的模),对称模(s模,s-mode,s表示symmetric)和非对称模(a模,a-mode,a表示asymmetric)。
对称模(s-mode)兰姆波的特点是薄板中心质点作纵向振动,上下表面质点作椭圆运动、振动相位相反并对称于中心。
非对称模(a-mode)兰姆波特点是薄板中心质点作横向振动,上下表面质点作椭圆运动、相位相同,不对称。
图1中板波向右传播,板中箭头表示质点振动方向。所谓对称与非对称是指沿板方向的中线是否对称。板波属于体波(body wave,用以区别表面波surface wave)。顾名思义,体波是在介质内波传播,比如地震波就是体波。表面波是指在介质表面传播的波,其质点的振动幅度随侵入介质的深度增加而减小,例如典型的瑞丽波(reighly wave)和乐普波(love wave)。故板波形成的条件要求板厚不能太大,其原因易由下得出:假设板介质无限厚,可将板分为三个部分,上下两个表面和板中线附近。由于板介质无限厚,而介质中的质点距离表面越远其振动幅度越小,至无限远的中线其振动幅度为零。换句话说,沿无限厚平板只能沿板的表面传播两个表面波。若板不是不是无限厚(中线附近质点的振动幅度不为零),则为板波。
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最新修订时间:2023-07-24 13:43
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