光致微裂紋閉合的激光超聲監(jiān)測研究.pdf

1、針對目前裂紋在閉合過程中的動態(tài)變化還沒有被研究的問題，本文將從實驗方面對裂紋的閉合過程進行研究。首先搭建了一套使用激光超聲方法檢測裂紋的實驗裝置，以脈沖點激光源作為超聲激發(fā)源，用光偏轉方法檢測超聲，將一束連續(xù)加熱光照射在裂紋上，通過增大加熱光的功率使裂紋逐漸閉合。
　　實驗通過時間飛行散射法（Time of Flight Diffraction，TOFD）分辨出了激光在黑玻璃樣品上激發(fā)出的反射和透射的各模態(tài)聲波。在此基礎上，逐漸增

2、大加熱光功率，檢測了裂紋在各加熱功率加熱時和加熱再冷卻后的透射表面波和透射模式轉換信號，并在裂紋同一位置重復了三次實驗，得到了三次實驗中這兩種超聲信號在裂紋的加熱和冷卻兩種狀態(tài)下的峰峰值隨加熱光功率的變化關系。三次實驗結果中，首先觀察到了各模態(tài)超聲波峰峰值在不同功率加熱光輻照下/輻照后的顯著變化;其次，觀察到第一次實驗結果與后兩次有較大差距，而后兩次實驗結果極為相似，并且后兩次實驗中裂紋加熱再冷卻狀態(tài)下的信號峰峰值變化幅度明顯小于第一次

3、實驗。研究表明，裂紋在閉合過程中會發(fā)生不可逆的改變，并且隨著多次實驗的進行，裂紋壁的狀態(tài)將逐漸趨向于穩(wěn)定而不易被改變。
　　最后，通過移動樣品的方式使激發(fā)、探測和加熱光源同時沿裂紋生長方向移動，逐漸增大加熱功率，在裂紋上不同位置，檢測了裂紋在不同功率加熱光輻照下/輻照后的透射表面波和透射模式轉換信號，得到了在裂紋上不同位置，玻璃樣品處于加熱和冷卻兩種狀態(tài)下，這兩種信號的峰峰值隨加熱光功率的變化關系。對裂紋閉合過程中發(fā)生不可逆改變時