基于激光聲表面波檢測材料加工表面損傷層機械性能研究.pdf

1、激光聲表面波用于材料加工表面損傷層機械性能的檢測技術(shù)是加工表面質(zhì)量檢測領(lǐng)域新的研究方向，也是無損檢測的領(lǐng)域新的研究方向之一，由于激光聲表面波技術(shù)能夠快速、準確的對材料加工表面損傷層的機械性能進行檢測，所以該研究具有重要的理論和工程實際應(yīng)用意義。本課題基于激光激發(fā)聲表面波的熱彈機制及聲表面波在材料加工表面損傷分層結(jié)構(gòu)中的傳播機制，從理論研究、實驗測試和實驗信號處理這三方面對激光聲表面波損傷檢測技術(shù)在硬脆材料加工損傷檢測中的應(yīng)用進行了研究，

2、主要研究內(nèi)容如下所述:
　　激光聲表面波在材料加工表面損傷分層結(jié)構(gòu)中傳播的研究:構(gòu)建了硬脆材料加工表面損傷層的分層結(jié)構(gòu)理論模型，推導(dǎo)了聲表面波在損傷層及基底材料中傳播的波動方程及邊界條件，采用編程方法得出了聲表面波在損傷層分層結(jié)構(gòu)中傳播的理論色散曲線。
　　激光聲表面波檢測平臺搭建的研究:搭建了基于激光聲表面波的熱彈激發(fā)機制及PVDF壓電薄膜傳感器檢測聲表面波信號的激光聲表面波檢測平臺，并在樣品表面采集到了有效的聲表面波實驗

3、信號。
　　聲表面波實驗信號處理的研究:利用快速傅里葉變換(FFT)對采集到的聲表面波實驗時域信號進行了分析，得到了聲表面波實驗信號的頻譜圖。利用相位譜法采用編程計算的方法到了聲表面波實驗信號的相速度色散曲線，并通過聲表面波實驗信號的實驗色散曲線與理論色散曲線的匹配最終得到了樣品表面檢測區(qū)域的楊氏模量數(shù)值。
　　經(jīng)過上述研究，本文的研究結(jié)果為硬脆材料加工表面損傷層機械性能的檢測的應(yīng)用提供了材料加工表面損傷層的分層理論模型和一