基于激光超声波的倾斜表面裂纹的定量角度测量
Haiyang Li1, Rui Zhang2, Qianghua Pan3
1Shanghai Acoustics Laboratory, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201815, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 17, 2025
概括
这项研究引入了一种新的飞行时间方法,用于测量斜面裂的角度. 该技术使用激光超声波准确检测合金中的裂纹角度,从而推进定量缺陷分析.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 非破坏性测试 不破坏性测试
- 声学物理 声学物理
背景情况:
- 表面裂对结构完整性构成重大风险.
- 精确测量裂纹几何形状,包括倾斜角度,对于材料评估至关重要.
- 现有的裂纹角度测量方法在精度或适用性方面往往是有限的.
研究的目的:
- 提出和验证一种新的方法来测量斜面裂的角度.
- 开发一种分析方程,将裂纹参数与波传播时间差异联系起来.
- 为了研究裂宽度和深度对角度测量精度的影响.
主要方法:
- 利用表面裂反射和散射波之间的时间差.
- 开发基于裂深度,宽度和角度的波径的分析方程.
- 使用有限元模拟和对合金样本的实验验证.
- 分析时间差与角度 (∆t-φ) 曲线和误差估计.
主要成果:
- 拟议的飞行时间方法成功检测了倾斜表面裂的角度.
- 有限元模拟和实验结果证实了该方法的有效性.
- 该研究量化了裂深度,宽度和角度之间的相互关系.
- 裂宽度术语对角度估计的影响被分析和验证.
结论:
- 飞行时间方法为量化测量倾斜表面裂纹角度提供了一种可行的方法.
- 这种技术推动了使用激光超声波进行定量缺陷分析的领域.
- 这些发现对于改善非破坏性评估和确保材料安全具有重要意义.
