专利名称：一种各向异性材料表面波非接触式波速提取的方法
技术领域：
本发明属于无损检测领域，具体涉及一种对各向异性材料表面波波速提取的方法。
背景技术：
随着材料科学的不断向前发展，各种功能型材料不断涌现，特别是复合材料的应用有了长足的发展。复合材料由于特殊的制备工艺往往表现出各向异性的特征，因此，采用拉伸等破坏性传统力学性能测试的方法将无法满足各向异性材料的需求。在以测量声波波速为主的非破坏性检测中，由漏表面波和直接反射波的干涉所形成的V(Z)曲线包含材料微结构方面的许多信息，以超声显微镜作为波速测量工具，可以应用于检测各向异性材料弹性常数等机械性质，使得超声显微镜在新型材料力学特性测试和定量无损检测等方面获得了越来越广泛的应用。利用超声波对材料弹性性质进行测量是无损检测领域很有前景的测量方法之一。 在各向同性均质材料中，表面波(Surface acoustic wave, SAW)的波动行为包含了大量材料特性的信息，在超声显微系统中通过测量表面波与直接反射回波的干涉曲线——V(ζ)曲线的振荡周期，即可获得表面波的波速。同样，将V(Z)曲线理论引入各向异性材料的表面波波速测量中，即可得到不同角度下表面波传播的速度，并通过角度——波速曲线来表征材料的各向异性。为了达到上述目的，波速的精确提取显得尤为必要。目前对于各向异性材料表面波波速的提取大多数采用单频逐点的提取方式，通过测量V(Z)曲线中的振荡周期Vz来确定表面波的波速，对于各向异性材料表面波宽频连续波速的提取还鲜见报道。本发明的目的就是通过对二维傅里叶变换算法进行优化，使之可以应用于各向异性材料表面波波速的宽频连续波速提取。
发明内容
本发明的目的是为了解决各向异性材料表面波宽频连续波速提取的问题，提出一种先进的材料波速提取方法。步骤1)确立波速提取的公式。这里需要说明的是，由于水的负载效应，漏表面波与表面波的波速并不完全一致， 但由于被测材料的密度远大于水的密度，两者之间的差异是可以忽略的。之后的阐述中将不再区分表面波和漏表面波。在波速提取的过程中，依据V(Z)曲线理论，可根据如下公式进行波速的计算
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权利要求
1. 一种各向异性材料表面波非接触式波速提取的方法，该方法按照如下步骤进行 步骤1)确立波速提取的公式；在波速提取的过程中，依据V(Z)曲线理论，可根据如下公式进行波速的计算
全文摘要
一种各向异性材料表面波非接触式波速提取的方法属于无损检测技术领域。采用拉伸等破坏性的方法将无法满足各向异性材料的求。在以测量声波波速为主的非破坏性检测中，由漏表面波和直接反射波的干涉所形成的V(z)曲线包含材料特性方面的许多信息，以超声显微镜作为波速测量工具，可以应用于检测各向异性材料弹性常数等机械性质。将V(z)曲线理论引入各向异性材料的表面波波速测量中，即可得到不同角度下表面波传播的速度，并通过角度——波速曲线来表征材料的各向异性。本发明可在宽频范围内对各向异性材料表面波波速进行提取，取代单频逐点的方式；可设置不同的频率段进行波速提取，选择平均后的值作为某一角度的表面波波速，避免了偶然因素造成的随机误差。
文档编号G01H5/00GK102539535SQ201110427500
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者何存富, 吕炎, 吴斌, 宋国荣, 胡跃刚, 谭博涛 申请人:北京工业大学