基于表面波增强效应的圆柱表面缺陷检测方法研究

来源：激光与红外杂志2020年第10期北京时间：

作者：徐志祥

单位：大连理工大学机械工程学院,辽宁 大连 116024；

摘要：激光照射金属圆柱表面激发出的声表面波,在沿圆柱表面传播过程中产生色散和相移,并在表面缺陷前沿处幅值会有显著增强的现象,为表面缺陷的检测提供了新途径。基于激光激发的声表面波这一现象,提出通过扫描检测点的方法确定缺陷的位置,给出了表面波在表面缺陷附近的传播路径和缺陷深度计算公式。数值研究表明:(1)相对于脉冲回波法,扫查检测点方法提高了缺陷检测的位置精度,有效减小了圆柱表面波传播过程的色散和频移现象对缺陷位置精度的影响。(2)当缺陷深度范围为1~2 mm,通过给出的缺陷深度计算公式得到仿真缺陷深度与实际缺陷深度之间的误差控制在6 %以内,验证了提出的缺陷深度计算公式的有效性。以上研究结果为应用表面波检测圆柱类零件表面缺陷提供了有价值的参考。

关键词：激光超声;声表面波;数值研究;缺陷检测;增强效应

基金资助：大连理工大学中央高校基本科研业务费专项项目(No.DUT15ZD110)资助