清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Multiscale and multiphysics FEA simulation and materials optimization for laser ultrasound transducers

材料科学 多物理 有限元法 传感器 声学 参数统计 超声波 超声波传感器 纳米复合材料 激光器 复合材料 光学 结构工程 统计 数学 物理 工程类
作者
Sipan Liu,Howuk Kim,Wenbin Huang,Wei-Yi Chang,Xiaoning Jiang,Jong Eun Ryu
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier]
卷期号:31: 103599-103599 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2022.103599
摘要

The relationship between the nanocomposite design and the laser ultrasound transducer (LUT) characteristics was investigated through simulations in multiple scale levels for material behavior, device response, and acoustic wave propagation in media. First, the effects of the nanoparticle size and concentration on the effective properties of composites were quantitatively investigated with the finite element analysis (FEA) method. Second, the effective properties of the nanocomposite were assigned to the layer, which is modeled as a homogeneous material, in the FEA for the LUT simulating the energy conversion from the incident laser to the acoustic wave. Finally, the ultrasound propagation in the water was calculated by a theoretical wave propagation model. The FEA-based prediction was compared with the experimental data in the literature and a theoretical analysis for LUT based on Thermal-Acoustic coupling. As a result, the ultrasound waves on the transducer surface and at a distance in the water could be predicted. Based on the hierarchically integrated prediction procedure, the optimal conditions of the photoacoustic nanocomposites were investigated through the parametric study with the particle size and concentration as variables. The results guide the material designs optimized for different device characteristics, such as high pressure and broad bandwidth.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
黑昼发布了新的文献求助10
2秒前
两个榴莲完成签到,获得积分0
2秒前
18秒前
Raunio完成签到,获得积分10
20秒前
29秒前
31秒前
ceeray23发布了新的文献求助20
34秒前
souther完成签到,获得积分0
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
1分钟前
sage_kakarotto完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大喜喜发布了新的文献求助200
1分钟前
AA完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
ceeray23发布了新的文献求助20
2分钟前
发呆员发布了新的文献求助10
2分钟前
旅行者完成签到,获得积分10
2分钟前
TXZ06发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI6应助发呆员采纳,获得10
2分钟前
lululemontree应助大刘采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
大喜喜发布了新的文献求助10
3分钟前
LinglongCai完成签到 ,获得积分10
3分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分0
3分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
激动的似狮完成签到,获得积分10
3分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
3分钟前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
4分钟前
barry发布了新的文献求助10
4分钟前
ceeray23发布了新的文献求助20
4分钟前
tt完成签到,获得积分10
4分钟前
发呆员发布了新的文献求助10
4分钟前
科研通AI2S应助发呆员采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
白日睡觉发布了新的文献求助10
4分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5584778
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4668667
关于积分的说明 14771555
捐赠科研通 4613925
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530220
邀请新用户注册赠送积分活动 1499084
关于科研通互助平台的介绍 1467531