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等效载荷法模拟激光超声微裂纹检测

战宇 刘常升 薛俊川

战宇, 刘常升, 薛俊川. 等效载荷法模拟激光超声微裂纹检测[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1006004-1006004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1006004
引用本文: 战宇, 刘常升, 薛俊川. 等效载荷法模拟激光超声微裂纹检测[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1006004-1006004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1006004
Zhan Yu, Liu Changsheng, Xue Junchuan. Simulation of laser ultrasonic detection micro crack by equivalent load method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(10): 1006004-1006004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1006004
Citation: Zhan Yu, Liu Changsheng, Xue Junchuan. Simulation of laser ultrasonic detection micro crack by equivalent load method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(10): 1006004-1006004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1006004

等效载荷法模拟激光超声微裂纹检测

doi: 10.3788/IRLA201645.1006004
基金项目: 

国家自然科学基金(51074050)

详细信息
    作者简介:

    战宇(1980-),男,讲师,博士,主要从事激光超声无损检测方面的研究。Email:zhanyu@mail.neu.edu.cn

  • 中图分类号: TN249

Simulation of laser ultrasonic detection micro crack by equivalent load method

  • 摘要: 基于等效载荷法,应用有限元软件Abaqus模拟了脉冲激光激发的超声表面波在预加裂纹的半无限大弹性薄板内的传播,并探讨了微裂纹的尺寸对超声信号的影响。将脉冲激光激励等效为作用在薄板表面的在时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,并通过引入修正系数建立了激光的物理参数与峰值载荷的定量关系。在实验验证了有限元模型和等效载荷法正确性的基础上,探讨了裂纹的宽度、深度对反射波和透射波声学特性的影响。结果表明,所建立的等效载荷法能有效地模拟激光超声检测裂纹的实验过程,对激光超声的数值模拟研究以及在裂纹检测方面的应用具有重要的意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-08
  • 修回日期:  2016-03-11
  • 刊出日期:  2016-10-25

等效载荷法模拟激光超声微裂纹检测

doi: 10.3788/IRLA201645.1006004
    作者简介:

    战宇(1980-),男,讲师,博士,主要从事激光超声无损检测方面的研究。Email:zhanyu@mail.neu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(51074050)

  • 中图分类号: TN249

摘要: 基于等效载荷法,应用有限元软件Abaqus模拟了脉冲激光激发的超声表面波在预加裂纹的半无限大弹性薄板内的传播,并探讨了微裂纹的尺寸对超声信号的影响。将脉冲激光激励等效为作用在薄板表面的在时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,并通过引入修正系数建立了激光的物理参数与峰值载荷的定量关系。在实验验证了有限元模型和等效载荷法正确性的基础上,探讨了裂纹的宽度、深度对反射波和透射波声学特性的影响。结果表明,所建立的等效载荷法能有效地模拟激光超声检测裂纹的实验过程,对激光超声的数值模拟研究以及在裂纹检测方面的应用具有重要的意义。

English Abstract

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