MATLAB LambWaveDispersionToolkit：弹性层理论导波频散分析工具箱

资 源 简 介

本项目为MATLAB开发的Lamb波频散曲线计算与可视化系统，基于弹性层理论精确求解平板中导波的对称与反对称模式，支持相速度、群速度频散曲线生成及参数化分析，适用于无损检测与波传播研究。

详 情 说 明

LambWaveDispersionToolkit - 基于弹性层理论的导波频散曲线计算与可视化系统

项目介绍

本项目是一个专用于计算和绘制Lamb波频散曲线的MATLAB工具箱。基于弹性波动力学理论，系统能够精确求解Lamb波在平板结构中的传播特性，通过先进的数值求解算法计算对称模式和反对称模式的相速度与群速度频散曲线。该工具为无损检测、结构健康监测和导波研究领域提供了强大的理论计算和可视化支持。

功能特性

• 理论求解核心：基于弹性层理论精确求解Lamb波频散方程
• 多模式计算：支持对称模式和反对称模式的完整频散曲线计算
• 参数自定义：允许用户自定义材料参数（密度、弹性模量、泊松比）和几何参数（板厚度）
• 材料库支持：内置铝、钢、复合材料等典型材料的参数数据库
• 交互可视化：提供频散曲线的交互式图形界面，支持缩放、数据查看和导出操作
• 数值验证：包含完整的数值计算验证和误差分析功能
• 数据导出：支持频散数据以.mat或.txt格式导出，便于后续处理
• 温度补偿：可选温度参数，考虑温度对材料属性的影响

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 参数设置：

- 选择内置材料或自定义材料物理参数 - 设置板厚度和计算频率范围 - 指定频率分辨率和模式阶数限制

1. 计算执行：点击计算按钮启动频散曲线求解过程
2. 结果查看：在图形界面中查看相速度和群速度频散曲线
3. 数据分析：使用交互工具查看具体数据点，识别不同传播模式
4. 结果导出：将频散曲线图像和数值数据导出保存

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：信号处理工具箱、图像处理工具箱
• 硬件建议：4GB以上内存，支持OpenGL的图形显示卡
• 操作系统：Windows 7/10/11，Linux或macOS

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑和用户交互功能，包括图形用户界面的构建与事件处理、材料参数库的调用与管理、频散计算算法的调度执行、数值结果的验证与分析、可视化图形的生成与交互控制以及数据导出功能的协调处理。该文件作为整个工具箱的入口点，整合了各功能模块并提供了统一的操作接口。