艾春安，蔡笑风，李 剑，刘凯旋

（火箭军工程大学，陕西 西安 710025）

干耦合超声波激励信号研究

艾春安，蔡笑风，李 剑，刘凯旋

（火箭军工程大学，陕西 西安 710025）

为保证干耦合超声波探头的正常工作，采用理论分析与实验相结合的方法对其激励信号进行选择。干耦合超声波探头与试件直接接触，入射能量低，不同粘接状况下接收信号能量（E）差异较大，品质因数（Q）能够表征接收信号的带宽及强度分布，两者可作为激励信号的选择依据。根据各信号表达式分别采用方波、锯齿波及高斯窗、海明窗和汉宁窗调制的正弦脉冲信号进行试验。试验结果表明：在重复频率和电压幅值不变的条件下，对于玻璃纤维/丁腈橡胶复合材料粘接板，最优激励波形为5周期汉宁窗调制正弦波脉冲信号，激励频率约为100kHz，为干耦合超声波探头的检测应用提供基础。

干耦合；超声波激励；窗函数；品质因数

0 引 言

在常规超声波检测过程中，为了实现声能从探头向试件的有效传递，通常用到水、甘油或机油等耦合剂。虽然它们无明显腐蚀作用，但是对于固体火箭发动机壳体、飞机机翼等一些对结构完整性要求较高且需要长期使用或贮存的部件，使用耦合剂仍会造成一定的沾染，影响材料的物理和化学性能，破坏结构的完整性，因此需要寻求一种无需耦合剂（干耦合）的检测方法对这些结构进行超声波无损检测。

目前，国内关于干耦合超声检测的研究报道较少，郑海平等[1]对非金属复合材料干耦合超声自动探伤方法进行研究，分析了耦合压力、步距、转速对实验结果的影响；……