双层粘接界面特性的空气耦合超声导波检测

摘要

针对粘接界面质量难以检测与评价的问题,提出了一种空气耦合超声导波检测方法。基于超声导波在双层介质中传播特性和界面弹簧模型理论,推导出了不同粘接界面条件下的频散方程。通过对频散方程的数值求解,获得了刚性粘接、滑移粘接和完全脱粘3种粘接界面质量的频散曲线。频散曲线分析表明:在A0模态的一定频率范围内,界面趋于刚性粘接时导波的传播相速度大于滑移粘接的相速度,完全脱粘时相速度频散曲线出现双重对称与反对称模式,这与上下单层频散曲线重合。采用3种不同粘接界面质量进行了超声导波实验,由实验获得的导波相速度与数值计算结果基本吻合,刚性粘接条件下的导波幅值和声能量最小,完全脱粘条件下的导波幅值和声能量最大。该结果为超声检测不同粘接界面质量奠定一定的理论基础。