利用谐振频率进行粘接界面等效劲度系数成像

摘要

利用超声检测层状结构粘接质量是无损检测的重要问题之一，因此产生了许多的理论模型和实验方法。A.Baltazar和L.Wang等采用垂直入射与斜入射相结合的方法对两层固体之间薄胶层包括弹性模量和胶层厚度在内的6个参数进行了反演;王小明与李明轩等则通过分析单层与衬底胶结结构超声反射波谱的低频特性提出了反演胶层厚度的方法。劲度系数作为粘接层密度、弹性模量和厚度的一个综合评价，反映了粘接界面特性，受到普遍的关注。本文从垂直入射声波的反射谱着手，分析了双层粘接结构的谐振频率与胶层法向劲度系数和双层粘接金属板厚度之间的关系，并利用多阶谐振频率，采用模拟退火方法对胶层的等效法向劲度系数以及两层粘接金属板的板厚进行了反演，对粘接区域的法向劲度系数进行成像。这种成像所给出的粘接范围内的劲度系数分布，对于强度实验的比对具有意义。