激光聲表面波用于金屬柱狀材料表面缺陷檢測的研究.pdf

1、本文分別從理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩方面對脈沖激光激發(fā)的沿柱面周向傳播的聲表面波用于金屬柱狀材料表面缺陷檢測進(jìn)行了研究。 根據(jù)熱彈性理論建立了激光在帶有表面缺陷的金屬柱狀材料中激發(fā)聲表面波的理論模型并采用有限元方法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在計(jì)算中，通過改變表面缺陷與激光光源的相對距離模擬了激光源的掃描過程；分析了這一過程中沿柱狀材料表面周向傳播的表面波的幅度、極性和頻譜的變化以及引起這些變化的物理機(jī)制；討論了不同深度的缺陷對表面波傳播的影響，特別是

2、當(dāng)缺陷深度小于聲波波長時(shí)，掃描激光源方法依然有一定的探測效果。計(jì)算結(jié)果同時(shí)表明，沿柱面周向傳播的表面波峰峰值的變化趨勢與平板上的有相似的地方。但在平板情況下，最大值出現(xiàn)在缺陷的位置；在圓柱情況下，最大值出現(xiàn)在激光光源接近缺陷左邊沿附近。對于不同的缺陷深度，表面波峰峰值均有類似的變化規(guī)律。 搭建了以激光干涉儀作為探測裝置檢測激光超聲的光學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過掃描激光線源法研究了金屬柱狀材料表面缺陷與聲表面波的相互作用。實(shí)驗(yàn)中表面波信號幅