基于激光超声在高温下对超声波声速的数值模拟

摘要

超声波声速对于缺陷检测和材料特性表征有着直接影响,因此,研究不同温度下声速的变化规律十分重要.本文通过有限元法对不同温度下激光点源激发的纵波、横波、声表面波的传播速度进行了数值模拟,并得到纵波、横波、声表面波声速与温度的关系式.根据所得到的表达式,反推出了在高温下的泊松比与弹性模量.结果表明:纵波、横波、声表面波声速随温度升高呈现线性降低关系,且随温度的变化率分别为0.8374 m·s-1·℃-1、1.203 m·s-1·℃-1、1.096m·s-1·℃-1.根据所得到声速与温度的表达式反推出高温下的弹性模量、泊松比,通过与理论值比较发现误差分别为3.16％、4％.