烧蚀机制下激光超声声场的模拟与实验验证

来源：激光与红外杂志2015年第12期北京时间：

作者：马世榜

单位：南阳师范学院物理与电子工程学院,河南 南阳 473061；

摘要：分析了烧蚀机制下超声波的产生机制,建立了工件有限元模型,将等离子体的冲击力对材料的作用视为超声波的激励源,模拟计算了激光超声波在工件中的传播过程,提取了节点位移的时间历程曲线,求出超声波的速度并由此确定相应超声波的类型。此外,分析了激光超声声场分布,利用半圆形铝质试块进行了激光超声的测量对比实验,采用超声换能器接收纵波、横波以及表面波。通过对比分析可知,数值分析结果与实验数据相符,该有限元数值模拟方法正确可靠。

关键词：激光超声;烧蚀机制;超声声场;有限元

基金资助：河南省科技攻关项目（No.122102210403）;河南省教育厅项目（No.14B460029、No.15A413005）;南阳师范学院博士科研专项（No.ZX2014092）资助