多元高斯声束衍射修正下液体非线性系数检测方法

作     者：李雄兵 张书增 陈峰 LI Xiongbing;ZHANG Shuzeng;CHEN Feng

作者机构：中南大学交通运输工程学院长沙410075 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2016年第41卷第4期

页      面：515-520页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 07[理学] 070206[理学-声学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61271356 51575541) 中国博士后科学基金(2014M562126) 中国铁路总公司科技研究开发计划(2014G002-A)资助 

主　　题：非线性系数 检测距离 声束 超声评价 二次谐波 材料力学性能 超声检测 限幅 仿真分析 测量方法 

摘      要：有效检测材料的非线性系数β是非线性超声评价材料力学性能及早期疲劳损伤等的前提和关键,针对当前的有限幅值法仅适用于有限孔径探头近场测量的现状,本论文研究了一种不受检测距离影响的测量方法。为抑制实际检测过程中声能的损失和声场扩散对测量结果的影响,对基波和二次谐波检测值进行衍射和衰减修正,其中利用多元高斯声束精确计算二次谐波衍射系数,在此基础上计算非线性系数β以消除其与理想的平面波推导结果间的差异,提高不同距离下测量值的精度。针对水的非线性系数β进行了仿真分析和实验验证,结果均显示本文方法相比于传统有限幅值法具有明显的精度优势,且表明该方法测量材料的β不受检测距离的影响,为放宽非线性超声检测的应用条件提供了理论依据。