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《南京理工大学》 2004年
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激光激发声表面波及其用于表面缺陷检测的实验研究

严刚  
【摘要】:本文从理论和实验研究了激光超声的生成机理、声表面波的传播特性和应用于表面缺陷检测的原理技术。 首先讨论了热弹机制下脉冲激光超声的激发原理,并利用有限元法数值模拟激光热弹机制下激发板状材料中的超声导波。从声波方程出发,阐述了声表面波的基本性质和传播特性。 在比较了几种激光超声检测方法的基础上,建立了基于光偏转法的光外差检测系统。该系统具有结构简单,易于调节,光电转换效率高,抗干扰能力强,接收频带宽等优点,可用于激光声表面波的探测和样品表面缺陷检测。 分别分析了激光激励超声的点光源和线光源模型,实验得到了声表面波同光源种类、线光源能量、探测位置的关系。实验结果验证了激光激发表面波理论模型的合理性,证实了线光源产生的表面波具有信号强、方向性好等优点。 实验检测了表面带有人工缺陷的铝样品中的激光激发的声表面波,得到了声表面波经缺陷产生的反射回波和透射波的特征波形,同时基于FFT变换得到了在缺陷前后瞬态声表面波能量的频谱分布。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN249

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 付华;乔德浩;池继辉;;基于激光超声表面波检测的瓦斯检测研究[J];传感器与微系统;2010年07期
2 姜超;刘光达;;基于激光激发声表面波新型气体传感器的研究[J];光电工程;2007年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘红涛;声表面波气体探测中的激光技术应用研究[D];郑州大学;2010年
2 金宝印;激光声表面波系统及其在薄膜杨氏模量测量中的应用研究[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
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4 郭维;莫润阳;;脉冲激光辐照绝缘子产生的瞬态温度场[A];2013中国西部声学学术交流会论文集(上)[C];2013年
5 侯汝锋;王文洪;莫润阳;;激光超声表面裂纹评价技术[A];2013中国西部声学学术交流会论文集(上)[C];2013年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马云;激光超声技术及其在高压声速测量中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 戴永;基于激光超声检测金属材料表面缺陷的数值模拟[D];江苏大学;2011年
3 徐荣青;高功率激光与材料相互作用力学效应的测试与分析[D];南京理工大学;2004年
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5 林韶峰;基于超声波的非侵入式压力测量方法研究[D];浙江大学;2005年
6 方海燕;非正交系非接触坐标测量机关键技术研究[D];西安理工大学;2005年
7 何存富;激光超声技术及其应用研究[D];清华大学;1995年
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9 何跃娟;金属管状材料中脉冲激光热弹激发超声的有限元数值模拟研究[D];南京理工大学;2006年
10 王纪俊;激光热弹超声体力源和对应波形的数值研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘伟;基于双波混合干涉的激光超声检测系统的研究与应用[D];南昌航空大学;2010年
2 占惠星;激光超声波无损检测片剂硬度的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 晏斌;基于GaAs的非线性干涉仪的研究[D];北京交通大学;2011年
4 解立洋;水下弹载超声波探测发射信号的直接数字频率合成与实现[D];南京理工大学;2011年
5 殷和栋;蓝宝石变温弹性模量的实验测量[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 陈刚;复合材料中激光超声的数值模拟[D];南京航空航天大学;2011年
7 谭项林;激光超声无损检测系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 赵思维;基于DSP的激光外差干涉纳米测量信号处理系统的研制[D];浙江理工大学;2011年
9 刘茜;人类牙齿的外貌结构对激光超声波传播影响的研究[D];南京理工大学;2012年
10 韩昌佩;激光超声波检测金属表面缺陷的理论及实验研究[D];南京理工大学;2012年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李志国;姚素英;肖夏;白茂森;;周期性多孔低介电常数材料机械特性的表面波测量模型(英文)[J];半导体学报;2007年11期
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10 严真旭,王亚非,周鹰,陈玉群;激光扫描声学显微镜及应用[J];光电子技术;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 严刚;激光声表面波用于金属表面缺陷无损检测的研究[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周广;新型全光纤声光调制器件的理论和实验研究[D];北京工业大学;2000年
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4 严伟;用于激光超声探测的光纤传感器研究[D];南京理工大学;2004年
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8 周洪林;声表面波甲醛气体传感器研究[D];大连理工大学;2007年
9 周捷;用于金属表面缺陷检测的激光声表面波的研究[D];南京理工大学;2008年
10 白茂森;LSAWs技术表征ULSI互连布线Low-k介质薄膜机械特性的研究[D];天津大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 付华;乔德浩;池继辉;;基于激光超声表面波检测的瓦斯检测研究[J];传感器与微系统;2010年07期
2 杨楷;李志刚;景玉鹏;陈大鹏;;声表面波气体传感器的研究进展[J];电子元件与材料;2008年09期
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘红涛;声表面波气体探测中的激光技术应用研究[D];郑州大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【相似文献】
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8 程国辉,涂建兵;一种声表面波直接频率合成器[J];压电与声光;2001年06期
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7 吕晓洲;用于电子皮肤的新型压力传感器的研究[D];东华大学;2012年
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9 李庆亮;声表面波射频辨识标签与系统研究[D];上海交通大学;2008年
10 严刚;激光声表面波用于金属表面缺陷无损检测的研究[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘红涛;声表面波气体探测中的激光技术应用研究[D];郑州大学;2010年
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3 金宝印;激光声表面波系统及其在薄膜杨氏模量测量中的应用研究[D];天津大学;2012年
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5 张瑞;声表面波射频标签的分析设计[D];天津理工大学;2013年
6 李文德;基于声表面波原理的智能刀具系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 王磊;基于声表面波传感技术的智能刀具的建模仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张一丹;高温环境下声表面波射频识别标签的研究[D];上海交通大学;2013年
9 林卓彬;声表面波温度传感器特性研究[D];吉林大学;2010年
10 徐贵鹏;声表面波的光纤检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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