低频多模式超声兰姆波超薄弹性层定征方法

摘要

提出了用低频多模式超声兰姆波定征方法来估计超薄弹性层的纵波声速、横波声速、厚度和密度等参数.这里"超薄"是指材料厚度h远小于材料中的声波波长λ,由此导致在时域上材料前后界面的各次回波信号相互混迭.文中采用水浸耦合方式,结合空间波场设计和泄漏兰姆波频域分析方法获取了材料零阶对称与反对称模式兰姆波色散曲线,并以色散特性为基础的零阶对称模式兰姆波定征方法、简化方法、零阶反对称模式兰姆波定征方法和最小二乘意义下以材料色散曲线为基础的反向算法对材料进行了参数估计.文中分析了影响估计准确性的各种因素,研究了低频多模式超声兰姆波定征方法对各材料参数的灵敏度及其在误差传递中的意义.实验结果表明,该方法能够准确估计厚度小到26μm铝箔的材料参数.