激光瑞利波的时间依赖性探测表面缺陷深度

来源：激光与红外杂志2017年第6期北京时间：

作者：刘辉

单位：中北大学信息与通信工程学院,山西 太原 030051;中北大学计算机与控制工程学院,山西 太原 030051；

摘要：针对金属构件表面微小缺陷非接触式定量检测的难题,本文采用有限元法模拟了激光产生的瑞利波与不同深度的表面缺陷的相互作用,研究了瑞利反射波与表面缺陷深度的时间依赖关系。通过分析该时间依赖关系的产生机制,提取出能够定量表征表面缺陷深度的时域特征量,得出了该时域特征量与表面缺陷深度的数学关系表达式,并利用该数学关系表达式进行了激光超声表面缺陷检测实验中的深度计算。结果表明,实验结果与数值模拟结果具有良好的一致性,该时域特征量与缺陷深度呈线性关系,能够定量表征表面缺陷深度的范围为0.1~0.5 mm,最大误差≤0.06 mm。

关键词：无损检测;激光超声;瑞利波;时域特征量;表面缺陷

基金资助：教育部博士点基金联合资助项目（No.201342012007）资助