残余应力对光弹实验中超声图像的干扰分析

动态光弹成像技术是观测固体内部超声应力场的重要手段,然而样品在制作过程中会产生残余应力,给观测带来一定干扰,特别是缺陷附近的应力集中效应,使得缺陷散射声场的研究更为困难。本文利用线性应力理论分析了超声应力与残余应力的相互关系,并推导出该叠加应力场在光弹系统中的光强表达式,通过实验验证,证明了该理论的可行性。本文结果可为应力集中区域的散射声场分析提供借鉴。     

表面窄缺陷深度的光声检测方法

为实现对表面缺陷深度的激光超声定量检测,建立了与缺陷宽度有关的深度测量理论。建立了含有宽度修正项的深度测量公式,并定义了缺陷尺寸比值概念,划分了窄缺陷、极窄缺陷与宽缺陷三种缺陷类型,以及在这三种不同类型下缺陷深度测量方法的适用性,并采用有限元仿真加以验证;搭建了激光超声检测实验平台,对铝合金表面缺陷样品进行了深度检测。结果表明:引入宽度修正项可实现对窄缺陷深度的定量检测,该方法的平均测量误差不足5%,很好地实现了缺陷深度的精确测量。     

Theoretical Development of Nonlinear Spring Models for the Second Harmonics on an Interface between Two Solids

Based on the exact solutions for the second-harmonic generations of the fundamental longitudinal and transverse waves propagating normally through a thin elastic layer between two solids, the approximate representations termed as ＇nonlinear spring models＇ relating the stresses and displacements on both sides of the interface are rigorously developed by asymptotic expansions of the wave fields for an elastic layer in the limit of small thickness to wavelength ratio. The applicability for the so-called nonlinear spring models is numerically analyzed by comparison with exact solutions for the second harmonic wave reflections. The present nonlinear spring models lay a theoretical foundation to evaluate the interracial properties by nonlinear acoustic waves.     

非线性兰姆波在阶梯板中传播的有限元仿真

在非线性兰姆波检测中,累积二次谐波是重要的检测信号.该文利用有限元法仿真了非线性兰姆波在阶梯板中的产生和传播过程,通过二维离散傅里叶变换分析了兰姆波的传播模态和各个模态通过波导横截面的能流大小,给出了各个模态在阶梯板中的反射、透射系数,总结了其随阶梯板厚度的变化规律.研究发现,随着台阶增高,散射效应使得兰姆波更难入射波...     

薄壁管道内壁缺陷的周向导波检测

采用半解析有限元法计算圆环周向导波频散特性,群速度的计算可以不依赖于相速度。以外径202 mm,内径200 mm的铝环为例,计算了其在2.5 MHz频率时最低阶模态的相速度、群速度和振型。进一步设计了实验方案,对选定模态导波分别经过无裂纹和径向深0.5 mm的内壁裂纹的铝环的回波波形进行了分析,通过回波的时间与声程计算群速度进而确定模态。结果表明,裂纹缺陷处会发生模式转换,通过反射回波可以较精确的定位铝环内壁的单一缺陷。      

粗糙接触界面超声非线性效应的概率模型

提出描述粗糙接触界面超声非线性效应的概率模型,利用分段均匀概率函数描述粗糙接触界面劲度系数变化,结合表面粗糙峰的几何分布特征,得到界面粗糙度和两侧表面相对运动对声波的非线性调制作用。实验观测了铝合金材料的粗糙接触界面的高次谐波现象和阈值现象,进一步分析了归一化非线性参数与界面加载压力、粗糙度之间的关系。实验测量结果与概率模型的理论预测一致,证明了该模型的正确性,为利用超声非线性效应评价粗糙接触界面提供了理论依据。      

表面裂纹对掠入射垂直偏振横波散射的动态光弹实验分析

利用动态光弹法研究掠入射垂直偏振横波(SV波)在表面裂纹处的散射声场,给出不同倾斜角度的表面裂纹引起的散射声场分布和简化波前示意图。以垂直表面裂纹为例,有限元仿真和电法测量分别直接地和间接地证明了光弹实验结果的可靠性。表面裂纹引起的各类散射波与裂纹参量密切相关且容易区分,可使用一阶散射声波到达时间反演表面裂纹的长度和倾角,实验测量值与真实值的相对误差在6%以下。      

2018年度全国检测声学会议成功召开

2018年度全国检测声学会议成功召开     

2016年度全国检测声学与物理声学会议在昆明成功举行EI北大核心CSCD

2016年11月10-13日,由中国声学学会检测声学分会和物理声学分会主办,中国科学院声学研究所和南京大学声学所承办,云南省地球物理学会协办的2016年度全国检测声学与物理声学会议在昆明召开。中国声学学会学术委员会主任程建春、检测声学分会主任王秀明、物理声学分会主任刘晓宙、云南省地球物理学会理事长叶燎原、功率超声分会主任林书玉、检测声学分会副主任刘晓峻、物理声学分会副主任张碧星,以及来自全国各大学、科研院所、公司企业等47家单位的160多名代表参加了会议,围绕检测声学及物理声学相关的基础、应用基础及其前沿技术等热点问题展开了热烈的学术交流。