橡膠涂層復合材料多層制品超聲波無(wú)損檢測的理論基礎：涂膠塑料復合材料多層制品的超聲無(wú)損檢測模型和過(guò)程的研究

橡膠涂層復合材料多層制品超聲波無(wú)損檢測的理論基礎：涂膠塑料復合材料多層制品的超聲無(wú)損檢測模型和過(guò)程的研究

O. N. Budadina and I. A. Potapovb

摘要：本研究的第三部分致力于評估所發(fā)展的模型是否適用于描述塑性-橡膠介質(zhì)中聲波傳播的實(shí)際過(guò)程。該次評估基于模態(tài)結構的分析。通過(guò)對這些相關(guān)性的分析，可以得出關(guān)于確定塑料-橡膠結構聲學(xué)測試的具體工程解決方案的一般結論和建議。

DOI: 10.1134/S1061830907010044

     物理數學(xué)模型對實(shí)際測試過(guò)程的充分性的評估。讓我們評估所開(kāi)發(fā)的模型對于描述聲波在塑料-橡膠介質(zhì)中傳播的實(shí)際過(guò)程的充分性。

讓我們介紹一下材料的參數：H = 0.01 m (材料厚度)， E = 2*109 Pa (楊氏模量)，s = 0.35 (泊松比)， r = 1300 kg/m3 (塑性密度)，w= 2pf，f = 50 kHz (勵磁頻率)。

 

圖1：彎曲模式的結構

這些曲線(xiàn)圖表明，對模態(tài)結構的假設得到了證實(shí)，從而表明所開(kāi)發(fā)的物理數學(xué)模型對于塑料-橡膠介質(zhì)中聲波傳播的實(shí)際過(guò)程是定性的。

我們對塑料復合材料制品自動(dòng)聲學(xué)無(wú)損檢測的參數和過(guò)程進(jìn)行了研究。散射場(chǎng)由公式（56）計算。觀(guān)察到裂紋尺寸的立方依賴(lài)關(guān)系（usc~a3）。對于各種模式，散射場(chǎng)的振幅作為裂紋位置深度的函數是最有趣的依賴(lài)關(guān)系。讓我們從公式（56）中選擇乘數。

 

圖2：剪切模式的結構             圖3：擴展模式的結構.

 

圖4：散射模的振幅是d的函數

其他項對于裂紋的固定尺寸和距離r1和r2是常數。讓我們?yōu)槊總€(gè)散射模式構造S*。根據圖4，彎曲到彎曲模式散射具有最大振幅。因此，與此模式相比，其他模式的散射可以忽略。

 

圖5：散射場(chǎng)是d的函數

 

圖6：Sb*b的方向性模式

我們構造了散射場(chǎng)（見(jiàn)[6]中公式（56））與板中心距離的依賴(lài)關(guān)系，同時(shí)假設在板上施加單位振幅的力（P=1），并且源和接收器在距板中心5 cm的距離處具有相同的位置（r1=r2）。

繪制了在距板中心不同距離處的散射模式的方向圖。

圖5-9顯示了剪切-剪切和彎曲-彎曲模式的散射在q=0或p的方向上發(fā)生得最強烈。張力-張力散射圖幾乎與q無(wú)關(guān)。

 

圖7：SSS*的方向性模式

 

圖8：SSC*的方向性模式

通過(guò)對上述相關(guān)性的分析，可以得出以下一般結論和建議，以確定塑料-橡膠結構聲學(xué)測試的具體工程解決方案：

（i） 連續性擾動(dòng)缺陷（例如裂紋）在距板中心3/8H的距離內被可靠地檢測到。

（ii） 在無(wú)損檢測系統聲通道的技術(shù)開(kāi)發(fā)和建造過(guò)程中，應主要考慮彎曲到彎曲的散射通道。

（iii） 彎曲到彎曲散射具有明顯的“偶極”方向性模式：位于板中心平面附近的（裂紋）連續性距離缺陷將被最精確地檢測到。

 

圖9：散射場(chǎng)是缺陷尺寸的函數。

轉載請注明精川材料檢測地址：www.ahmedelazab.com