一种固体材料单裂纹非线性超声系数表征方法,其特征在于,包括以下步骤:对固体材料进行非线性超声测试;将获得的信号进行快速傅立叶变换计算系数非线性系数β’,通过非线性系数β’评价材料内的单个裂纹。本发明具有以下优点:(1)由裂纹与超声波相互作用的模型推导出的非线性超声系数β’,能够更准确的表征和材料内微裂纹的出现与发展;(2)与传统的非线性系数相比,本发明提出的非线性系数β’更方便结合裂纹长度、宽度和角度等几何相关信息,这在后期的检测结果分析具有重要的意。
1.一种固体材料单裂纹非线性超声系数表征方法,A1为基波幅值,ω为测试信号主频,CL为纵波波速,其特征在于,包括以下步骤:对固体材料进行非线性超声测试;将获得的信号进行快速傅立叶变换;计算系数非线性系数β’,非线性系数β’定义为:式中,ξ=sinθ-θcosθ表示二次谐波的超声效率,表示引起接触声非线性效应的相位阈值,E0为线性弹性模量,γ表示线性弹性模量与裂纹界面弹性模量的差异,ε0为CAN效应产生的临界应变值,A1为基波幅值,ω为测试信号主频,CL为纵波波速;通过非线性系数β’表征材料内的单个裂纹,所述通过非线性系数β’表征材料内的单个裂纹包括:采用以下公式表征裂纹长度n,β′∝n.;采用以下公式表征裂纹宽度:β′∝sinθ-θcosθ,采用以下公式表征裂纹角度:β′∝cos2α;α为裂纹倾角。
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