斜裂纹定量检测的全光学检测技术研究

摘要

该文采用有限元仿真方法分析斜裂纹与激光超声表面波的作用机理。主要研究内容包括:通过建立斜裂纹与激光超声作用的二维仿真模型,分析裂纹处透射波声场的频谱特征;并对不同深度、不同角度、不同宽度的斜裂纹进行仿真计算,实现采用透射系数对斜裂纹几何参数的分析。研究结果表明:激光超声表面波透射系数随斜裂纹深度呈线性变化,深度越大,透射系数越小,且这种变化与倾斜角度无关。同时,当斜裂纹深度大于0.5 mm且倾斜角度在45°~90°和90°~135°范围内,此时透射系数与倾斜角度呈线性关系。此外,透射系数随着裂纹宽度的增大而减小,且这种变化与深度、倾斜角度无关。该文研究结果可为激光超声定量检测斜裂纹的深度、宽度与角度提供有力的仿真研究参考。