模拟裂纹闭合的激光超声实验研究

模拟裂纹闭合的激光超声实验研究

论文摘要

基于激光激发/检测的非线性激光超声裂纹检测技术的核心在于,使用机械/激光辐照的方式在样品/裂纹上施加载荷,并使裂纹实现周期性开合。但真实裂纹的形貌复杂、裂纹壁粗糙等因素都会对结果产生影响。针对这一问题,用一黑玻璃平面与一平凸透镜的凸面模拟两裂纹壁,通过改变两者之间的距离模拟真实裂纹在载荷施加时的闭合过程。采用脉冲点激光源作为超声激发源,在黑玻璃中激发多模态的超声波,用激光测振仪探测超声,定量推进黑玻璃模拟裂纹的闭合过程,记录并研究不同推进距离下各模态信号峰峰值的变化。实验结果表明:在黑玻璃和平凸透镜完全不接触的状态下推动黑玻璃,随着黑玻璃推进距离的增大,黑玻璃与平凸透镜之间的挤压力度增大,直达纵波信号峰峰值和直达横波信号峰峰值呈现增大的趋势;在黑玻璃与平凸透镜挤压力度较小时,纵波转横波的模式转换信号峰峰值先增大后减小,而反射纵波信号峰峰值有减小的趋势。

论文目录

  • 1 引 言
  • 2 实验装置与步骤
  •   2.1 实验装置
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 识别超声波模态
  •     2.2.2 模拟真实裂纹闭合监测
  • 3 实验结果
  •   3.1 对样品接触面进行一维行扫查的实验结果
  •   3.2 对样品进行二维面扫查的实验结果
  • 4 分析与讨论
  • 5 总 结
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郑杰,沈中华,倪辰荫

    关键词: 测量,激光超声,裂纹闭合,人工裂纹,超声波

    来源: 光学学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,无线电电子学

    单位: 南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京理工大学理学院

    基金: 国家自然科学基金青年科学基金(61405093),国家自然科学基金(61975080),江苏省自然科学基金青年科学基金(BK20140771)

    分类号: TN249

    页码: 167-176

    总页数: 10

    文件大小: 11652K

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