TECLAB   Shaw.Din  shaw@teclab.cn  摘要：常规空气耦合超声探头一般采用压电材料作为换能材料，并通过高压脉冲串信号进行激励和低频低噪前置放大进行接收，以达到提高换能效率实现非接触式空气耦合超声检测。本文介绍一种全新的换能技术：通过电-热-声换能技术实现信号激励，通过声-光-电换能技术实现信号接收。通过对比压电换能技术发现新的方法具有一定的优势。最后介绍一种创新的热声-压电结合环能技术，可以实现单侧回波法成像检测，而无需像传统非接触的空气耦合成像检测必须从双侧进行透射法成像。   关键字：非接触空气耦合超声，热声传感器，光声接收   介绍 常规超声检测必须使用水，油等介质作为耦合剂使得超声信号可以往返于材料和探头之间传播。在某些特殊场合，比如航空航天蜂窝粘接结构，锂电池检测等常规超声无法穿透实现检测，更重要的是被测体不能泡水或者不能被耦合剂污染。因此，非接触式空气耦合超声检测技术应运而生。常规空气耦合超声探头一般采用压电材料作为换能材料，并通过高压脉冲串信号...

TECLAB   丁侠    shaw@teclab.cn 摘要：超声共振频谱分析法(RUS)通过分析超声共振频率来得到固体材料样品的所有弹性常数。本文就RUS技术进行了简要的描述，并介绍了该技术用于大块金属玻璃（BMG）材料的研究的情况。   关键字：RUS  弹性常数测量 超声共振频谱  BMG   【Abstract】Resonant ultrasound spectroscopy is a technique that can be used for determining elastic constants of solids. It measures the resonant spectrum of mechanical resonance for a sample of known geometry, dimensions and mass. The article gives a brief description of basic principles in RUSpec, introduces the elastic constant measurement using RUSpec technology for bulk metallic glass (BMG) materials. 【Key word】Resonant ultrasound spectroscopy, RUS, Elastic constant measurement，BMG   介绍 利用固体材料共振来测定其弹性模量历来是凝聚态物理学家、工程师...

TECLAB      丁侠         shaw*teclab.cn 摘要：本文介绍了一种基于激光超声的非接触检测方法用于绝对声学非线性参数测量和铝合金板粘接强度的评估。通过测量铜和6061铝的声学非线性系数并与接触式压电超声测量对比，结果呈现了很好的一致性。利用激光超声的激发的蓝姆波评估了多层粘接结构铝合金板的粘接强度，并进一步探讨了定量评价的可行性。   关键字：激光超声 声学非线性 粘接强度   背景：非接触超声无损检测一直是无损检测研究领域的热点，因其无需接触，免耦合的特点在很多特定检测场景备受推崇。其中非接触超声主要的技术手段有：电磁超声，空气耦合超声和激光超声。激光超声因其较大的检测提离距离，较高较宽的检测频率以及多种波形模式激发等特点在航空航天，军工，特检行业始终占有一席之地。   实验一：声学非线性系数测量 非线性超声检测是一种用于评估材料早期微损伤的创新性技术手段。已有诸多文献将该技术用于评价材料热老化，疲劳损伤，微裂纹等。与传统线性超声通过声速和衰减不同...

前言：近年来，随着人类对环境噪声的重视，世界各发达国家纷纷制定了民航机起飞和降落时的噪声标准。由于其优良的噪声指标，九十年代中期推出的波音777成了许多远程航线的首选。虽然1995年进入国际航空市场的波音777已经达到了所有设计目标，但是不久人们发现，在起飞和降落期间它时常会发出类似口哨的啸叫，啸叫的频率很快被测定为2000赫兹左右，然而波音公司的工程师却一直无法确定啸叫来自何处？飞行中除了巨大的发动机以外，飞机上其他各种部件的振动以及机身和空气的摩擦都会产生噪声，要将如此复杂的噪声源从一个高速飞行的物体中一一分解出来，困难是可想而知的。波音公司的工程师无奈地将这种啸叫称作“神秘的两千周”(“2000-hertz mystery tone”)。 图1. 波音777主机翼的前沿有一排小孔。在寒冷的环境里，穿过小孔的气流将被加热，然后在机翼内循环以防止潮气在机翼上结冰   数年后，波音的研究人员声学摄像机阵列探头机场的跑道上布设了直径达150英尺的螺旋形的麦克风阵列来记录飞越上空的波音777发出的噪声。反复试验的结果表明...

Shaw.Din       shaw@teclab.cn       TECLAB 摘要：材料模量值是工程材料力学性能表征的重要物理参数之一。静态拉伸法是目前的主流技术手段。该方法由于拉伸是载荷大，加载慢，存在弛豫应变，载荷大小和加载速度均会影响测量精度。常规悬丝共振动态法通过加载很小的交变应力强迫试样振动，测出固有频率计算模量，精度和测量速度得到提升。本文介绍的新型共振迭代计算法，在得到固有频率后，通过有限元分析出理论共振频率，通过迭代算法得到最逼近真值的弹性常数值。该方法不仅操作简单，而且测量结果更加精确。   关键词：材料力学性能，模量测量，悬丝共振，弹性常数   介绍 传统拉伸试验测量试样的模量是采用试验机加载外力，并测量试样的伸长量。通过计算应力应变比值得到杨氏模量。本文介绍的激励共振分析技术通过敲击试样，再通过加速度传感器测量共振频率。再进一步通过有限元分析和反演迭代算法分析模量。 以匀质矩棒为例，试样在两端自有的条件下做弯曲振动时，其弹性模量与固有频率，试样尺...

丁侠  TECLAB  shaw@teclab.cn 摘要：随着纤维加强型复合材料部件在生产领域的大量应用，尤其在汽车和航空航天领域因质量控制的需求对非接触式无损检测技术提出了新的挑战。超声检测作为一种灵活可靠的无损检测技术已经广泛用于材料内部分层，裂缝，空洞等缺陷。本文介绍一种基于激光激励超声并采用宽带空气耦合光声传感器接收的新型非接触无损检测装置，该装置可以实现双侧透射和同侧一发一收的非接触检测。是一种相对经济实用的新型无损检测技术。   关键字： 激光超声，光学麦克风，非接触无损检测，空气耦合超声   介绍 空气耦合超声检测和激光超声检测是目前比较流行的非接触超声无损检测方式。激光超声检测通过激励纳秒级的激光脉冲，在材料表面产生烧蚀或热弹性效应激励超声波。这种方式的可靠性受限于被测材料表面的光学参数和表面特性。由于材料表面的强烈散射，激光超声的检测需要高能激光和复杂昂贵的干涉仪，将设备进行小型化和低成本化难度很大。 本文介绍一种新型的非接触空气耦合超声信号接收装置，利用宽带光声传感器接...

Shaw.Din  TECLAB   shaw@teclab.cn 材料的杨氏模量，剪切模量，体弹模量及泊松比描述了材料的基本力学性能，这些基本参数对于广大材料制造商和材料研究工作者都非常重要。寻求一种的简单准确技术手段对材料进行模量测量一直是来是凝聚态物理学家，工程师和材料科学家们感兴趣的课题 。在验证了RUS,IE,NI,4PB等多种方法及技术手段后,各种技术的优缺点逐渐明晰。传统的拉伸压缩试验测量弹性模量在某些高精度测量要求的情况下无法满足需求，TECLAB 根据被测材料的特点提供相应的解决方案： Resonant Ultrasound Spectrometer /RUSpec 超声共振谱分析法通过测量规则样品的超声共振谱进行分析得出材料的弹性模量值。测量的固体硬质材料样品尺寸可从几毫米到大于十厘米，测试温度可从液氦到超过1850摄氏度。该技术的测量结果反映了样品整体的力学特性，避免了常规方法得到的是某点或某个方向的结果，被样品可以很小，特别适用于有限尺寸材料样品模量测量，此外更大的优点是各向异性材料也可通过一次测量得出全部独立弹性常...