马琦 胡文祥 徐琰锋 王浩

(同济大学声学研究所,上海200092)

流体-镀层基底界面波的传播特性∗

马琦 胡文祥†徐琰锋 王浩

(同济大学声学研究所,上海200092)

(2016年12月6日收到;2017年1月23日收到修改稿)

理论分析了脉冲激光激发的流体-分层固体结构声场,在此基础上数值计算了流体-慢层快底固体和流体-快层慢底固体结构液-固界面Scholte波的频散特性与瞬态响应.数值结果显示,对于流体-慢层快底结构,Scholte界面波呈现出正常频散特性;而对于流体-快层慢底结构,Scholte波在较小的频厚积范围呈反常频散特性.理论瞬态信号也显示了同样的特性.采用脉冲激光激励,用水听器接收的方式进行了Scholte界面波的实验测量.实验测量和分析结果与理论结果有很好的一致性.此工作可为水浸检测条件下镀层与薄膜材料参数的超声无损表征、海底沉积物参数反演等应用提供理论基础.

镀层,液-固界面波,频散特性,材料参数表征

1 引言

沿流-固界面传播的Scholte界面波包含有固体介质的信息,其速度与固体介质的横波声速有极大的相关性,加上其在传播过程中几乎不衰减,比泄漏Rayleigh波更适于固体材料的表征.Glorieux等[1]采用激光激发界面波,利用得到的Scholte波的频散,在基底和流体参数已知时反演得到镀膜的厚度和纵横波速度,从而实现对玻璃基底上聚合物薄膜的表征.研究表明,在镀层材料与流体相比是“软”的且基底材料相对流体是“硬”的情况下,可以得到较好的反演结果.因为只有在……