激光陣列源用于金屬缺陷檢測(cè)的有限元模擬.pdf

1、本文采用有限元方法分別對(duì)單脈沖線源和激光陣列源各自作用時(shí)聲表面波的產(chǎn)生及其與表面缺陷和亞表面缺陷間相互作用的物理過程進(jìn)行了模擬，并在此基礎(chǔ)上開展應(yīng)用激光陣列源檢測(cè)金屬鋁板內(nèi)部缺陷的研究。主要研究?jī)?nèi)容如下： ⑴從激光超聲的激發(fā)機(jī)制出發(fā)，分別介紹聲表面波的基本性質(zhì)和激光聲表面波常用的檢測(cè)方法。隨后重點(diǎn)講述脈沖點(diǎn)源、線源和激光陣列源分別作用于靶材上時(shí)激發(fā)超聲波的解析模型，分析三種模型各自的特點(diǎn)，為進(jìn)一步的理論研究奠定基礎(chǔ)。 ⑵

2、基于平面應(yīng)變的彈性理論，分別建立單脈沖線源和激光陣列源輻照金屬鋁板激發(fā)聲表面波的有限元模型。分析模擬結(jié)果得出陣列源激發(fā)出聲表面波幅值與陣列元數(shù)目成正比例關(guān)系，且十元陣列激發(fā)出聲表面波的幅值增益約為單線源時(shí)的10倍。通過對(duì)陣列參數(shù)變化對(duì)聲表面波影響的分析，得出：陣列元線半寬減小會(huì)使其激發(fā)出聲表面波的幅值增強(qiáng)，頻寬增大；時(shí)間延遲減小時(shí)，可以獲得窄帶且方向可調(diào)的聲脈沖。 ⑶單脈沖線源和激光陣列源分別作用時(shí)，對(duì)聲表面波與表面缺陷和亞表面