技术支持

接触表面劲度评价(二)

返回列表 来源: 发布日期: 2023.04.18

分别将两个直径为12.7mm(0.5in)的横波换能器置于界面的两端,并使其极化方向与接触界面相垂直,对沿着接触界面传播的界面波速度进行了测量。一个换能器作为发射探头激发出反对称接触界面波( Antisymmetric-mode Contact In-terface Wave)(以后简称A型CIW或CIW),由另一个换能器接收。同样将最小压力下(0.07MPa)的瑞利波作为参考信号,通过相位谱方法从接收信号中得到了CIW的相速度。根据切向劲度KT给出了A型CIW的相速度CCIW:


 灵科超声波


式中,ξ=cT/cCIW,ζ=cT/cL


在上述换能器布局情况下,接收到的信号中实际包含有横波和CIW两部分。当接触面压力增高时,这两种波的到达时间会很接近,由此造成了在频域内信号的重叠,从而导致在确定CIW相位时的不确定性。本研究中通过使用一个中心频率为2.25MHz的宽带换能器作为发射器,用另一个中心频率为1MHz的宽带换能器作为接收器,以避免上述两种回波在频域内的叠加。在接收到的信号中,横波信号的频谱分布在2MHz附近,而CIW信号的频谱则分布在1MHz周围。这种现象应该归因于CIW透入深度的振幅分布,即频率越高,透入深度越小(接收换能器能够在更高的灵敏度下接收到更低的频率成分)。因此,对于1MHz左右的频率而言,所获得的CIW的相位在本质上没有受到横波的影响。这一点已通过比较不同程序下对接收信号中CIW波进行选通所得到的结果予以证实。


利用图9-30中的实验系统,测得了铝块相互接触界面的体波反射系数和A型CIW的相速度。试样横截面尺寸为30mmx40mm,后者与CIW的传播方向一致,每个铝块在负载方向的高度都是30mm。接触表面先用1000#砂纸进行预处理,然后在抛光机上用粒度为1μm的氧化铝粉末进行抛光,最后得到的表面粗糙度参数的平均值为Rz=1.02μm, Ra=0.43μm。为了避免在最初的加载/卸载过程中有明显的滞后行为,超声波测量是在接触表面所施加的标称压力达到3.83MPa、卸载之后进行的。在超声波测量之前,事先已对接触界面进行了几次加载/卸载过程。


在换能器的标称频率(2.25MHz)处,纵波和横波的反射系数相对于所施加的标称压力的变化如图9-31所示。观察发现,当接触压力增加时,反射系数明显降低,然而在卸载时回复到最初的水平。A型CIW的相速度同样为在1MHz时所求得的值(见图9-31)。可以看到,随着压力的增加,相速度也从瑞利波速度(2845m/s)开始增加,逐渐逼近横波的声速(3040m/s)。




灵科超声波坚持自主研发,最大力度投入研发设计,拥有一支近30年的研发制造团队,发明创造170余项专利新技术。主要品牌有LINGGAO灵高、LINGKE灵科、SHENGFENG声峰等。广泛运用在医疗器械、电子器材、打印耗材、塑料、无纺布、包装、汽配等多个领域,为海内外各行业、企业提供了大量稳定性强的优质超声波塑焊设备应用方案

【相关推荐】

咨询热线

+86 756 8626887