发明名称 一种接触刚度的高精度超声检测方法
摘要 本发明公开了一种接触刚度的高精度超声检测方法,其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,然后将超声反射率及对应的频率带入新的结合面声学模型计算,然后将计算得到的结果采用修正公式进行修正,得到所要的接触刚度。与现有技术相比,本发明的结合面声学模型更加准确,能够大幅提高检测精度,实现接触刚度的准确检测。
申请公布号 CN103616436A 申请公布日期 2014.03.05
申请号 CN201310551850.6 申请日期 2013.11.08
申请人 西安交通大学 发明人 洪军;杜飞;李宝童;许颖;罗增
分类号 G01N29/04(2006.01)I 主分类号 G01N29/04(2006.01)I
代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人 蔡和平
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>&omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>&lambda;</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>&omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>&lambda;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>k&lambda;</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>&CenterDot;</mo> <mfrac> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>&mu;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mi>&mu;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&mu;</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。
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