基于LFM脈沖波的LCR波應(yīng)力檢測的研究.pdf

1、超聲應(yīng)力檢測是一種檢測分辨率高、檢測速度快以及可操作性好的無損應(yīng)力檢測技術(shù)，經(jīng)過長時間的發(fā)展，已成為應(yīng)力檢測中一種重要的方式。臨界折射縱波(the critically refracted longitudinal wave，LCR波)是一種特殊的超聲縱波，其沿被測試件表面?zhèn)鞑?，且對?yīng)力敏感，基于LCR波的應(yīng)力檢測技術(shù)在實際工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　按超聲波輻射方式的不同，LCR波的激發(fā)方式可分為連續(xù)波激發(fā)和脈沖波激發(fā)。本文

2、首先分析了運用這兩種方式激發(fā)LCR波的常規(guī)方法，以及其應(yīng)力檢測的原理，并詳細(xì)分析了其應(yīng)力檢測的誤差來源。接著，提出以線性調(diào)頻(Linear Frequency Modulated, LFM)脈沖來激發(fā)LCR波，以實現(xiàn)應(yīng)力的高精度測量。它能在較低的電壓幅值下獲得較大的發(fā)射能量，也能很好的將 LCR波與折射波中其他雜波進(jìn)行分離。
　　利用聲彈性理論進(jìn)行應(yīng)力檢測時，通常將應(yīng)力引起的LCR波波速的變化轉(zhuǎn)化為固定距離中傳播聲時的變化。本文分

3、析了利用LFM脈沖實現(xiàn)高精度聲時測量的優(yōu)勢，并運用MATLAB進(jìn)行了仿真驗證。接著，針對超聲換能器能否激發(fā)產(chǎn)生LFM式的LCR波進(jìn)行了討論，文中運用OrCAD建立超聲換能器的仿真模型，驗證了采用LFM脈沖信號激發(fā)產(chǎn)生LFM式LCR波的可行性。然后，設(shè)計了基于直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer, DDS)的LFM脈沖源，利用匹配濾波技術(shù)對LCR波進(jìn)行提取，同時采用基于互相關(guān)的時延估計算法來得到傳播聲時