板材弹性模量的激光超声测试方法*
2021-09-28韩思凡
沈阳工业大学学报 2021年5期
关键词:模态
邹 云,韩思凡,刘 星,詹 超,李 阳
(1.郑州大学 机械与动力工程学院,郑州 450001;2.广东省特种设备检测研究院 珠海检测院,广东 珠海 519002)
弹性模量又称杨氏模量或拉伸模量,是描述固体材料在宏观上受外力作用时抗变形能力的重要物理量,反映材料形变和内应力之间的关系.无论是研究工程结构的静态特性还是其动态特性[1],弹性模量的测量对研究材料的力学性质有着重要的意义,因此,准确获得材料的弹性模量是非常必要的.由于工程中使用的材料众多,材料的性能差异较大,且材料的弹性模量不仅和材料本身特性有关[2],而且与材料的试件尺寸[3]和工作环境[4]等因素有关,这给弹性模量的测量带来了一定的困难.目前,弹性模量的测量方法有:X射线衍射(XRD)和激光曲率结合法[5]、弯曲法[6]、压痕法[7]和膨胀法[8]等.弯曲法分为三点弯曲法、四点弯曲法、悬臂梁法,但此种方法对材料的破坏性大,测量时间长,制样工作量大,同时对己成型的复杂结构材料无法进行测量.压痕法要求精确的压入深度,压入太深或者太浅都对实验产生巨大误差;同时压痕法对测试环境要求也很高,高温、高压、有毒等恶劣环境下很难测量.现有的测试方法尚不能完全满足实际工程中的快速、精确、非接触地在线无损检测弹性模量的需求,因此需要研究一种新的测试方法.
激光超声检测弹性模量作为一种新的检测方式,具有非接触、无损、操作简单、适用面广等优点,非常适……
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