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谐振声谱法表征圆柱形工件弹性性能(二)

返回列表 来源: 发布日期: 2023.04.03

研究中使用短脉冲激发声源,以期覆盖包含所有谐振频率在内的较宽频率范围。图9-3是从铝棒反射回来的典型的背散射回波波形,其中第一部分是镜面反射回波,其后的部分则可分别归类于Rayleigh和Whispering Gallery波。


1.材料的谐振声谱表征法(MCRAS)

谐振声谱表征法(Material Characterization by Resonance Acous-tic Spectroscopy,MCRAS)是指从各向同性弹性体的形状函数测量结果,提取出有关材料弹性性质的信息。在MCRAS中,借助计算机迭代算法,通过使实测和计算所得的形状函数的频率相匹配,从而可以得到固体弹性圆柱体工件的弹性性能。


实践表明,所有的谐振频率都对剪切波速度04 (因此还有拉密常数λ)的扰动有一定的敏感性,但只有部分谐振频率对纵波速度05(因此还有拉密常数λ)的变化敏感,如图9-4和图9-5所示。采用MCRAS,通过迭代算法,利用谐振频率对04 变化的高度敏感性,可以计算出相应的04 05 的值也可以采用类似方法加以确定。


采用MCRAS和时间渡越测量法( time-of-flight measurement)分别对铝和钢样品的弹性性能进行了检测,结果见表9-1。表中数据下面的括号中给出了相速度测量的不确定度。所用的铝棒和钢棒尺寸分别为Φ7.67mmx280mm和Φ 8.02mmx300mm。采用与试样同样材料制成的样品,然后通过分别测定它们的质量和体积,计算出铝和钢的密度分别为06 =2694kg/m307  =7828kg/m3。密度测量的不确定度小于0.3%。将时间渡越测量法和MCRAS的测量结果进行比较表明,两者符合得很好。




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