激光超声测量金属材料弹性常数实验与有限元分析

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2018年第9期

论文作者：战宇 林中亚 刘常升

文章页码：1363 - 1368

关键词：激光超声;弹性常数;有限元模拟;表面波;纵波;

摘    要：利用激光诱导产生的多种模态超声波的波速反演金属铝板的弹性常数.实验中将脉冲激光聚焦成线源在铝板表面诱导超声波,采用双通道非接触接收表面波的时域信息并测算其速度.在有限元分析中,将激光等效为时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,建立热力耦合分析模型对激光诱导超声波的过程进行模拟,提取超声信号的时域信息并计算表面波和纵波速度,利用声弹性方程得到铝的弹性常数.数值结果与理论值相吻合,表明建立的激光超声力学模型能够有效模拟激光诱导超声波的物理过程,为进一步利用激光超声技术研究材料力学性能提供了依据.