无接触脉冲激光扫描激光多普勒振动仪 (PL-SLDV) 阶段阵列成像用于复合材料损坏检测
Bowen Cai1, Luyu Bo1, Andrew Campbell2
1Department of Mechanical Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA 24061, USA.
Ultrasonics
|August 10, 2025
概括
本研究介绍了一种非接触式引导波分相阵列,用于使用激光系统进行复合材料检查. 它可以在没有事先的材料知识的情况下成功检测到多个缺陷,从而推进了损坏成像技术.
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
- 波浪物理 波浪物理
背景情况:
- 传统的引导波相位阵列使用有线超声波传感器,限制了重新配置和非接触式检查.
- 大型复合板的快速检查对于结构完整性至关重要.
研究的目的:
- 为复合材料提供一种完全非接触导向波分相阵成像方法.
- 开发一种能够在没有事先了解材料特性的情况下检测损坏的系统.
主要方法:
- 采用了基于双激光的系统:脉冲激光用于引导波生成和扫描激光多普勒振动仪用于传感.
- 实现了合成相位阵列光束成形,并改进了延迟和总和算法,以计算分散.
- 综合波场分析,从实验数据中提取分散关系.
主要成果:
- 通过非接触式分相阵列系统成功展示了损坏成像和复合材料多重缺陷的检测.
- 该系统克服了异型材料中的分散和方向依赖.
- 识别了由脉冲激光器产生的多个引导波模式 (A0,S0,SH0,A1,S1,SH1).
结论:
- 拟议的脉冲激光扫描激光多普勒振动计 (PL-SLDV) 系统为引导波分相阵成像提供了可重新配置的非接触式解决方案.
- 这种方法可以远距离有效地检测复合材料的损坏,可适应各种阵列配置.
- 该方法为先进的NDT应用提供了对PL生成的引导波及其模式的宝贵见解.


