主权项 |
一种接触刚度的高精度超声检测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)采用宽频带超声波探头检测接触区域,并计算两个以上频率下超声反射率;2)将超声反射率及对应的频率带入如下结合面声学模型计算: <mrow> <msup> <mrow> <mo>|</mo> <mi>R</mi> <mo>|</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>Z</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>ω</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>λ</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msup> <mi>Z</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>ω</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>λ</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>kλ</mi> <mo>-</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow>其中,R为超声反射率幅值;ω为R对应的超声波角频率;k为所求的接触刚度;λ为松弛时间,为未知数;Z为的材料的声阻抗,材料声阻抗为已知;将两个不同的超声反射率及对应的角频率带入上述公式求解,取两个解中绝对值小的解;4)将计算得到的k带入下面的修正公式: <mrow> <msub> <mi>k</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>k</mi> <mo>·</mo> <mfrac> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>μ</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mi>μ</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>μ</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>其中,μ为结合面基体材料的泊松比;kn即为所求的接触刚度。 |