焊接精密度0.01mm

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铬镍合金600的超声波波速和相速度频散曲线(三)

来源: | 发布日期:2022-08-28

        图11-10是5MHz探头在入射角为16.5°时得到的反射LLW信号的时域波形、频谱及其时-频图。从时域图中可以看到两个清晰的波包,而在频谱图中则有三个明显的峰值。因为入射角为16.5°,板中兰姆波模态的相速度为5280m/s,根据图11-10可以推测兰姆波模态的频率分别为1.78MHz、3.71MHz和5.16MHz。从时频分析结果中,如图11-10中显示的短时傅里叶变换(STFT),可以得到更多有关LLW模态的信息。STFT也显示出三个清晰的模态。首先到达的模态(STFT中幅度小,频率最低)认为是07模态;第二个到达的模态(STFT中幅度最大,频率最高)是08模态;第三个到达的模态(STFT中幅度居中,频率也居中)则为09模态。到达顺序与各模态的群速度顺序一致,换句话说,哪个模态的群速度越快,则越早到达。时频分析表明,图11-10中的峰值频率1.78MHz、3.71MHz和5.16MHz,分别对应于兰姆波模态的070908模态。


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图11-10  5MHz探头在入射角为16.5°时得到的反射LLW信号的时域波形、频谱及时-频图


        从5°~60°,以0. 1°的步进改变入射角,获得不同角度下的反射LLW。为了得到频散关系,将峰值频率和入射角折算成频厚积(频率x厚度)和相速度。结果如图11-11所示。兰姆波理论频散曲线是由超声波脉冲回波法测得的声速计算得来的。由于本研究中被测板材的各向异性不是很明显,因此在计算频散曲线中假设其为各向同性。由图11-11可以看出,LLW法获得的频散曲线与理论计算结果整体上符合较好。局部符合不好可能是由于板的各向异性引起的。


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图11-11  由LLW得到的相速度频散曲线



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