[發(fā)明專利]一種接觸剛度的高精度超聲檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310551850.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN103616436A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪軍;杜飛;李寶童;許穎;羅增
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種接觸剛度的高精度超聲檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）采用寬頻帶超聲波探頭檢測(cè)接觸區(qū)域，并計(jì)算兩個(gè)以上頻率下超聲反射率；

2）將超聲反射率及對(duì)應(yīng)的頻率帶入如下結(jié)合面聲學(xué)模型計(jì)算：

|R|2=Z2(ω2λ2+1)Z2ω2λ2+(2kλ-Z)2]]>

其中，R為超聲反射率幅值；ω為R對(duì)應(yīng)的超聲波角頻率；k為所求的接觸剛度；λ為松弛時(shí)間，為未知數(shù)；Z為的材料的聲阻抗，材料聲阻抗為已知；將兩個(gè)不同的超聲反射率及對(duì)應(yīng)的角頻率帶入上述公式求解，取兩個(gè)解中絕對(duì)值小的解；

4）將計(jì)算得到的k帶入下面的修正公式：

kn=k·(1+μ)(1-2μ)1-μ]]>

其中，μ為結(jié)合面基體材料的泊松比；k_n即為所求的接觸剛度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸剛度的高精度超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟1）中，所述超聲反射率按照以下步驟得到：

（1）采用45號(hào)鋼作為試件，上下試件表面粗糙度均為Ra0.5，實(shí)驗(yàn)前用丙酮擦拭試件；

（2）采用水為耦合劑，在結(jié)合面未接觸情況下，將超聲探頭垂直于結(jié)合面的中心區(qū)域，檢測(cè)中心區(qū)域的超聲回波信號(hào)，以此回波信號(hào)為參考信號(hào)；

（3）然后使上下試件結(jié)合面接觸，并施加不同的壓力，分別檢測(cè)結(jié)合面中心區(qū)域從24MPa到200MPa多個(gè)壓強(qiáng)下的超聲回波信號(hào)，以此回波信號(hào)為結(jié)合面信號(hào)；對(duì)結(jié)合面信號(hào)、參考信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，然后利用下面公式計(jì)算不同頻率下超聲波反射率：

R=HiHo]]>

其中，R為超聲反射率幅值，H_i為結(jié)合面信號(hào)幅值，H_o為相同頻率下參考信號(hào)幅值；從而得到在不同壓力下，不同頻率下的超聲波反射率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸剛度的高精度超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟（2）中，所述超聲探頭為奧林巴斯V319型15MHz寬頻水浸式探頭。