多裂纹的非线性超声定位方法

摘要

多裂纹的非线性超声定位方法，构造材料的不对称边界条件，利用不对称边界条件所引起的共振频率的不等间隔特性，以及由于材料内部裂纹振动的非线性所产生的高次谐波不能满足材料的共振频率却要满足边界条件而引起的各条裂纹两端的振动幅度的差异来进行的多条裂纹定位，分析高次谐波的大小进行裂纹定位以及裂纹大小的判断，使用接触检测技术，使被测试材料处于不对称的边界条件中，一端耦合发射换能器，发射换能器激发的检测频率为被测材料的某一共振频率，利用材料内由于微裂纹而产生的高次谐波的谐波频率不能满足材料的共振频率但却要满足边界条件而导致材料内各条裂纹两端的振动幅度的差异来进行多条裂纹的定位。滤除“虚假”裂纹的产生并达到精度改善的目的。

主权项

多裂纹的非线性超声定位方法，其特征是构造材料的不对称边界条件，利用不对称边界条件所引起的共振频率的不等间隔特性，以及由于材料内部裂纹振动的非线性所产生的高次谐波不能满足材料的共振频率却要满足边界条件而引起的各条裂纹两端的振动幅度的差异来进行的多条裂纹定位，分析高次谐波的大小进行裂纹定位以及裂纹大小的判断，具体方法是：使用接触检测技术，被测材料制备成长为L，密度为ρ的棒，其总质量为M，横截面积为S，杨氏模量为E，被测材料一端耦合上超声换能器，激发换能器的检测频率为材料的共振频率，另一端自由，材料的另一端加上一质量负载m，以使得这一端处于带有负载，使材料处于不对称的边界条件下；用圆频率为ω的声源激励此棒，然后使用加速度计或应力计沿振动传播方向进行扫描，分析扫描中得到的高次谐波的振动幅度以及相位随位置的变化关系，来达到裂纹的定位目的。