金属材料微裂纹取向与超声波和频非线性效应

摘要：

针对非线性超声无损检测金属材料微裂纹取向角度的问题,开展了微裂纹取向与超声波的和频非线性效应研究,建立了超声和频非线性特征系数与微裂纹取向角度的关系模型.理论和有限元仿真实验结果表明,随着微裂纹取向角度的逐渐增大,超声和频非线性特征系数与微裂纹取向角度之间呈现明显的正相关趋势,而且相比二次非线性特征系数,和频非线性特征系数对微裂纹取向检测更为敏感.同时,从超声波平均能流密度(即声强)的角度出发,计算可知和频分量声强会随着微裂纹取向角度的增大而增大,而二次谐波声强基本不会发生变化,同时和频分量声强占比相比于二次谐波声强占比也得到了明显提高.超声波声强计算结果与仿真计算结果趋势基本一致,证明了理论模型的正确性.通过实验验证了模型的有效性,为金属材料微裂纹取向的检测提供了一种有效的手段.

关键词：无损检测、微裂纹、非线性超声、和频、微裂纹取向

所属期刊栏目：45

分类号：V221+.3;TB553(飞机构造与设计)

资助基金：国家重点研发计划2017YFA0403404

在线出版日期：2019-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：695-704