激光超声检测表面硬度分析

和传统的压电技术相比,激光超声系统具有不需要耦合剂、非接触、以及能对曲面和复杂形状的几何形体进行检测等优点。近年来,在无损检测领域内得到了广泛的应用,文中介绍了利用激光超声来确定表面硬度的方法,表面波的传播具有纵波和横波的特性,实验结果表明,表面波波速随硬度的增加而降低,轴类零件在交变载荷下工作时,共表面要比心部承受更高的应力,表面硬化是为了增加其强度、硬度、抗疲劳强度,硬化层的特性通常由其硬度和     

激光冲击对45钢表面性能的影响

激光冲击处理技术（ Ｌ Ｓ Ｐ） 是一种新型的零件表面强化技术,在强化处理孔、凹槽和焊缝等局部应力集中部位具有明显的技术优势,有着广阔的应用前景,受到国内外学者的高度重视． 本文采用激光冲击处理技术对４５ 钢表面进行改性,测量了表面的显微硬度,并用扫描电子显微镜对冲击区的表面组织进行了分析,实验结果表明：激光冲击使４５ 钢的表面性能得到明显的改善,冲击区的表面显微硬度平均可达 Ｈ Ｖ４１３ ,提高了３２ ％ 左右,硬化层深度约为１００ μｍ     

2.1μm Co∶MgF_2脉冲激光器

报导了２１μｍＣｏ∶ＭｇＦ２激光器在室温下的实验结果,得到了０２７９Ｊ的２１μｍ激光,器件效率为１４５％测定了Ｃｏ浓度为３％（ｗｔ）的ＭｇＦ２晶体对１３４１４μｍ线的偏振吸收系数,测量结果表明,对该谱线π偏振和σ偏振的吸收系数分别为０８０４ｃｍ－１和０５１６ｃｍ－１．激光实验结果计算得到该晶体２１μｍ线的激光跃迁截面为２６１×１０－２１ｃｍ２．     

激光衍射法测量低频液体表面波的参量

实验中实现了液体表面波光栅的光衍射,得到了稳定、清晰的衍射图样。改变表面波振幅,发现了各级衍射条纹的强度变化。理论上分析了表面波的光衍射效应,得到了衍射光强度和表面波振幅以及条纹的空间分布和表面波波长的关系。提出了测量液体的表面张力系数、表面波振幅、波长及波速等表面波参量的方法。该方法具有实时、无损和简单实用的特点。     

工艺参数对45钢激光表面强化组织与性能的影响

通过改变激光功率和扫描速度等参数,研究其对45钢激光表面强化组织与性能的影响。实验结果表明,单道扫描时,当保持扫描速度v为15mm/s时,增加激光功率P,可增加硬化层的深度,最大深度可达1.5mm以上。另外,P/v比值越大,硬化层深度越大;而当P/v比值保持不变时,硬化层深度随着激光功率的增加而增加,其中激光功率从1.2kW到1.8kW时,硬化层深度值增加较快;当激光功率大于1.8kW后,深度值的增长随功率增加变缓;而且硬化层的硬度都达到700HV以上,远高于基体的硬度。在激光多道搭接扫描时,激光能量的再次输入会导致靠近搭接区的前一道硬化层产生回火软化,其硬度接近基体的硬度。     

激光超声测距仪的研究

激光超声测距仪的研究漆新民张维李坚乔树国周华卢冬华（南昌航空工业学院电子系３３００３４）本文介绍了一种采用激光定位、超声测距的小型测量仪器，测量范围０．２～１４．０ｍ，测量精度优于１％。无损检测领域中，对于在射线探伤时焦距的测量，以及在铁道、民用建筑...     

激光超声测量金属材料弹性常数实验与有限元分析

利用激光诱导产生的多种模态超声波的波速反演金属铝板的弹性常数.实验中将脉冲激光聚焦成线源在铝板表面诱导超声波,采用双通道非接触接收表面波的时域信息并测算其速度.在有限元分析中,将激光等效为时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,建立热力耦合分析模型对激光诱导超声波的过程进行模拟,提取超声信号的时域信息并计算表面波和纵波速度,利用声弹性方程得到铝的弹性常数.数值结果与理论值相吻合,表明建立的激光超声力学模型能够有效模拟激光诱导超声波的物理过程,为进一步利用激光超声技术研究材料力学性能提供了依据.     

LSAWs技术检测超薄low-k材料机械特性的匹配算法

激光激发超声表面波法(LSAWs)是一种无损检测技术,其理论依据为表面波在分层材料中传播时发生频散.在检测超薄low-k薄膜材料机械特性时,LSAWs方法在准确性、快速等方面比传统的纳米压痕法具有明显优势.对大量的实验数据进行了细致分析,得到了频率低于200 MHz的表面波频散曲线的特殊规律,并在此基础上建立了一种基于二分法的快速查找算法,实现了理论与实验频散曲线的快速匹配.超声表面波技术对超薄low-k膜层材料的弹性模量进行在线检测时,采用快速匹配算法可以显著提高检测速度.     

激光超声表面波检测薄板残余应力的数值模拟

应用ABAQUS有限元软件模拟了脉冲激光激发的超声表面波在半无限大弹性薄板内的传播.首先把激光激励等效为作用在薄板表面的高斯分布的脉冲载荷,模拟输入的超声信号,在边界处采用无限单元来消除边界反射波对接收信号的干扰,接收到的表面波信号具有典型的表面波特点.其次,通过修正弹性模量的方法得到薄板在单向应力状态下的应力场,采用时差法得到表面波在应力区的传播速度,所得的数值结果和理论解与实验结果拟合良好,为激光超声检测残余应力提供了一种有效的数值方法.     

液体表面波衍射条纹强度不对称性与频率的关系

采用激光衍射法获得了低频液体表面波衍射条纹,并对衍射条纹强度不对称性的影响因素进行了分析,发现其明显程度随表面波频率的增大而非线性增加。自组实验测量系统、自行设计实验方法获得液体表面频率在160Hz-250Hz变化时的衍射图样,利用光强分布软件对所得图样进行处理得到了衍射条纹强度不对称性与表面波频率的关系,实验与理论吻合。     

激光位敏探测器在三角测量中的应用研究

介绍了新型激光位敏探测器(PositionSensitiveDetector,PSD)的结构、特点及其工作原理;结合一维激光PSD在三角测量中的应用,给出了测量系统的主要组成;讨论了激光PSD在实际应用中的一些关键技术问题.最后给出了一个在线连续检测应用实例.应用结果表明,即使被测目标在运动状态下,这种检测系统仍然能获得非常满意的测量效果.     

双层压电板的180°畴中传播的SH型电声表面波研究

本文从一般的压电方程出发,给出了在双层压电板的180°畴中传播的SH型电声表面波波解,着重讨论了两层的厚度相等时的情况,并给出了其色散关系及波场的空间分布.理论分析和实验测试均表明等厚双层压电板与铁电畴层波波导具有相似的传输特性,且更有利于低频信号的传输.     

超声波法探测混凝土内部缺陷原理及应用

超声波法是混凝土无损检测的主要方法之一。它通过测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,判定混凝土中的缺陷情况（如混凝土内部空洞和不密实区的位置和范围、裂缝深度、表面损伤层厚度、不同时间浇筑的混凝土结合面质量、灌注桩和钢管混凝土等缺陷）。本文应用超声波对测法对北京某立交桥墩缺陷状况进行检测,准确得到异常点分布区域并确定混凝土不密实区域的空间位置。     

气体氮化处理后渗层深度的检验

工件进行渗氮化学热处理后,在质量检验的过程中,渗层深度是一项重要的检测指标。层深的测定有金相法和硬度法两种,硬度法为主,金相法为辅。检测所依凭的国家标准涉及比较多,在不同的场合、阶段需要查阅合乎要求的不同的标准。该文以38CrMoAIA钢齿轮气体氮化为例,详细介绍了齿轮氮化后渗层深度的检测流程。检测过程非常适合作为金相技术实践教学过程中的综合性实验项目,有助于同学更好地理解、掌握专业基础实践技能的实际应用。     

公路护栏立柱埋深无损检测系统

在以笔记本电脑、压电式加速度传感器和数据采集卡为主要硬件．以图形化编程语言Lab—VIEW为开发平台的基础上,搭建了基于虚拟仪器技术的护栏立柱埋深检测系统。在降低设备成本的同时,实现了便携。试验以弹性波法为检测原理,采用弹性波的理论传播速度作为检测波速,进行了系统可行性验证。试验表明,应用本系统进行检测的立柱埋深最大绝对误差小于15mm,最大相对误差小于0．8％,满足工程检测要求,能够准确、快速地检测高速公路护栏立柱的埋置深度。     

单颗金刚石磨粒切削面积的推导

引进运动学中的点速度合成定理，求解单颗金刚石磨粒切削面积。通过详细的理论推导，推出单颗金刚石磨粒锯切速度方程、锯切运动方程和切削面积的计算公式。结果表明，金刚石磨粒锯切面积与前一颗金刚石磨粒所夹的圆心角成正比，并与进给速度、锯切深度成正比，也与金刚石圆锯片的转速成反比。     

空间相关计程仪测速分析

声相关计程仪是一种新型的测速声纳,其作用距离大,测量精度高,是理想的测速仪器;但是,空间相关计程仪并不是对任何时延都能测量出船只的航速。本文从理论上分析了造成这种现象的原因,找出了可以选取的时延的大致范围,并用计算机软件进行了仿真,最后通过实验得到了证明。     

智能虚拟超声图像系统的研制

作者成功地开发了智能虚拟超声图像系统 ,该系统具有成像和数据处理功能 ,提高了无损检测可靠性和灵敏度 ,增加了软件调节衰减因数等功能 ,准确测定被测工件的声速和工件的厚度。本文对该系统的软、硬件设计作了较详细的介绍 ,并给出了利用该系统的实验结果。     

新型钢铁材质快速无损检测仪的研制

介绍了一种基于初始幅值磁导率法的新型钢铁材质无损检测仪器，论述了它的检测原理和系统的软硬件设计要点。该仪器能迅速地检测钢铁件的成分及硬度等。     

基于AlN/LiNbO3/diamond叠层结构的声表面波传播特性

金刚石材料具有最高的声速,与压电薄膜相结合可获得高声速的声表面波器件。该文以改进的传输矩阵计算方法系统研究了12种不同边界条件下AlN/LiNbO3/diamond叠层结构的声表面波波速和耦合系数与AlN和LiNbO3厚度的关系。结果表明:AlN/LiNbO3/diamond的一阶声表面波在一定范围内可保持约9km/s的波速而不随LiNbO3和AlN的厚度而变化;其中4种结构的一阶声表面波耦合系数均可达到8%以上,且可在多种厚度组合下获得。结果显示:AlN/LiNbO3/diamond叠层结构兼具AlN/diamond结构的高声速和LiNbO3/diamond结构高耦合系数的特点,而其一阶波模的稳定波速的特点可克服现有AlN/diamond和LiNbO3/diamond结构的波速与膜厚强关联的缺点,在未来的高频率、高速率无线通信系统中具有潜在的应用价值。