材料彈性常數(shù)超聲測量法實驗研究與專用探頭研制.pdf

1、材料力學(xué)性能測試是材料科學(xué)研究中不可缺少的組成部分，新型材料的研制過程中會對測試方法產(chǎn)生新的要求。彈性常數(shù)常規(guī)的測量方法，對難以加工或制備的小尺寸材料，如納米材料，無法測定。本文介紹了測量小尺寸塊體納米材料彈性常數(shù)的新方法；研制了彈性常數(shù)測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件——超聲波探頭，并對探頭進(jìn)行了數(shù)值模擬、設(shè)計制作和性能分析；利用所研制的探頭進(jìn)行了實驗研究。 本文介紹和分析了塊體納米材料彈性常數(shù)測量方法的現(xiàn)狀；闡明了通過測量材料中縱波和漏表

2、面波傳播速度而間接測量材料彈性常數(shù)的原理。第三章通過建立探頭的等效電路，計算得到最小阻抗頻率與探頭所用壓電元件厚度的關(guān)系，為設(shè)計具有不同中心頻率的探頭提供參考。第四章設(shè)計制作了雙層PVDF薄膜線聚焦探頭和單層PVDF薄膜線聚焦探頭，其內(nèi)容包括探頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計、組件設(shè)計和裝配工藝。第五章對所研制探頭的最小阻抗，中心頻率和分辨率進(jìn)行了實驗測定與數(shù)學(xué)分析，給出了探頭的基本性能指標(biāo)。第六章通過對同一檢測對象的對比實驗，分析了兩探頭檢測效果的區(qū)別；