專利名稱：一種各向異性材料表面波非接觸式波速提取的方法
技術領域：
本發明屬于無損檢測領域，具體涉及一種對各向異性材料表面波波速提取的方法。
背景技術：
隨著材料科學的不斷向前發展，各種功能型材料不斷涌現，特別是復合材料的應用有了長足的發展。復合材料由于特殊的制備工藝往往表現出各向異性的特征，因此，采用拉伸等破壞性傳統力學性能測試的方法將無法滿足各向異性材料的需求。在以測量聲波波速為主的非破壞性檢測中，由漏表面波和直接反射波的干涉所形成的V(Z)曲線包含材料微結構方面的許多信息，以超聲顯微鏡作為波速測量工具，可以應用于檢測各向異性材料彈性常數等機械性質，使得超聲顯微鏡在新型材料力學特性測試和定量無損檢測等方面獲得了越來越廣泛的應用。利用超聲波對材料彈性性質進行測量是無損檢測領域很有前景的測量方法之一。 在各向同性均質材料中，表面波(Surface acoustic wave, SAW)的波動行為包含了大量材料特性的信息，在超聲顯微系統中通過測量表面波與直接反射回波的干涉曲線——V(ζ)曲線的振蕩周期，即可獲得表面波的波速。同樣，將V(Z)曲線理論引入各向異性材料的表面波波速測量中，即可得到不同角度下表面波傳播的速度，并通過角度——波速曲線來表征材料的各向異性。為了達到上述目的，波速的精確提取顯得尤為必要。目前對于各向異性材料表面波波速的提取大多數采用單頻逐點的提取方式，通過測量V(Z)曲線中的振蕩周期Vz來確定表面波的波速，對于各向異性材料表面波寬頻連續波速的提取還鮮見報道。本發明的目的就是通過對二維傅里葉變換算法進行優化，使之可以應用于各向異性材料表面波波速的寬頻連續波速提取。
發明內容
本發明的目的是為了解決各向異性材料表面波寬頻連續波速提取的問題，提出一種先進的材料波速提取方法。步驟1)確立波速提取的公式。這里需要說明的是，由于水的負載效應，漏表面波與表面波的波速并不完全一致， 但由于被測材料的密度遠大于水的密度，兩者之間的差異是可以忽略的。之后的闡述中將不再區分表面波和漏表面波。在波速提取的過程中，依據V(Z)曲線理論，可根據如下公式進行波速的計算
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權利要求
1. 一種各向異性材料表面波非接觸式波速提取的方法，該方法按照如下步驟進行 步驟1)確立波速提取的公式；在波速提取的過程中，依據V(Z)曲線理論，可根據如下公式進行波速的計算
全文摘要
一種各向異性材料表面波非接觸式波速提取的方法屬于無損檢測技術領域。采用拉伸等破壞性的方法將無法滿足各向異性材料的求。在以測量聲波波速為主的非破壞性檢測中，由漏表面波和直接反射波的干涉所形成的V(z)曲線包含材料特性方面的許多信息，以超聲顯微鏡作為波速測量工具，可以應用于檢測各向異性材料彈性常數等機械性質。將V(z)曲線理論引入各向異性材料的表面波波速測量中，即可得到不同角度下表面波傳播的速度，并通過角度——波速曲線來表征材料的各向異性。本發明可在寬頻范圍內對各向異性材料表面波波速進行提取，取代單頻逐點的方式；可設置不同的頻率段進行波速提取，選擇平均后的值作為某一角度的表面波波速，避免了偶然因素造成的隨機誤差。
文檔編號G01H5/00GK102539535SQ201110427500
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者何存富, 呂炎, 吳斌, 宋國榮, 胡躍剛, 譚博濤 申請人:北京工業大學