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模拟裂纹闭合的激光超声实验研究

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摘要

近些年来,基于激光激发/检测的非线性激光超声裂纹检测技术作为一种高精度、非接触的裂纹检测技术被提出和广泛研究。这一技术的核心在于使用机械/激光辐照的方式在样品/裂纹上施加载荷,并使裂纹实现周期性开合。但由于真实裂纹形貌复杂,裂纹壁粗糙等诸多因素会对结果产生影响。针对这一问题,用一黑玻璃平面与一平凸透镜的凸面模拟两裂纹壁,通过改变两者之间的距离模拟真实裂纹在载荷施加时的闭合过程。采用脉冲点激光源作为超声激发源,在黑玻璃中激发多模态的超声波,用激光测振仪探测超声,定量推进黑玻璃模拟裂纹的闭合过程,记录并研究不同推进距离下各模态信号峰峰值的变化。实验结果表明,在黑玻璃和平凸透镜完全不接触的状态下推动黑玻璃,随着黑玻璃推进距离的增大,黑玻璃与平凸透镜之间的挤压力度增大,直达纵波信号峰峰值直达横波信号峰峰值有变大的趋势;此外,在黑玻璃与平凸透镜挤压力度较小时,纵波转横波的模式转换信号峰峰值先增大后减小,反射纵波信号峰峰值有减小的趋势。

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补充资料

DOI:10.3788/aos201939.1212003

作者单位:

    南京理工大学
    南京理工大学信息物理与工程系
    南京理工大学理学院

引用该论文

郑杰,沈中华,倪辰荫. 模拟裂纹闭合的激光超声实验研究[J].光学学报,2019,39(12):1212003.