激光超声检测表面裂纹深度的数值模拟

来源：激光技术杂志2017年第2期北京时间：

作者：王明宇, 周跃进, 郭冲

摘要：为了研究激光冲击所引起的瑞利表面波在材料表面裂纹检测方面的作用，采用ABAQUS建立了激光超声无损检测表面裂纹的模型，并模拟激光在材料表面激发瑞利波及瑞利波沿材料表面传播的过程。从激光的峰值压力、空间分布、时间分布3个方面将激光冲击作用等效成力的作用，体现了激光参量在作用过程中所起到的作用；同时，使用无限单元消除了边界的反射回波。通过对接收点处瑞利表面波信号的分析，进行了不同深度表面裂纹对瑞利波回波峰值影响的定量比较。结果表明，瑞利反射波的正向峰值与下一次最大正向位移所对应的时间的比值和表面裂纹深度之间存在着线性关系，进而为实验测量表面裂纹深度提供了一种测量方法。

关键词：测量与计量, 瑞利波, 数值模拟, 无限单元, 无损检测