基于激光聲表面波檢測材料加工表面損傷層機(jī)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(jī)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(zhǔn)確的對材料加工表面損傷層的機(jī)械性能進(jìn)行檢測，所以該研究具有重要的理論和工程實(shí)際應(yīng)用意義。本課題基于激光激發(fā)聲表面波的熱彈機(jī)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(jī)制，從理論研究、實(shí)驗(yàn)測試和實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jī)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(shí)驗(yàn)

3、信號。
　　聲表面波實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時域信號進(jìn)行了分析，得到了聲表面波實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)信號的相速度色散曲線，并通過聲表面波實(shí)驗(yàn)信號的實(shí)驗(yàn)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(jī)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