聲表面波用于表面加工損傷檢測有限元仿真技術(shù)研究.pdf

1、激光激發(fā)聲表面波檢測表層加工缺陷技術(shù)是精密超精密加工檢測技術(shù)領域新的研究方向，也是時下關注度很高的無損檢測方法之一。本文基于脈沖激光的熱效應通過有限元方法研究聲表面波在硬脆材料的的激發(fā)及傳播特性。進而以單晶硅材料為例，對硅介質(zhì)表面加工缺陷對激光表面波傳播特性的影響進行了數(shù)值模擬研究。主要內(nèi)容如下：
　　從理論角度探討了激光熱彈激發(fā)表面波的熱源模型，并借助有限元方法仿真模擬了脈沖激光在硅材料中激發(fā)表面波的物理過程。進而研究分析了激光

2、源脈沖寬度、線光源寬度等參數(shù)對表面波信號實頻特性的影響。結(jié)果表明控制其他參量不變，當脈沖寬度或是線光源寬度逐漸變窄時，所得表面波信號頻帶逐漸變寬并且幅值逐漸變大。
　　分析硬脆材料精密加工表面缺陷，借助繪圖軟件及 ANSYS軟件建立不同缺陷模型，分別對表面粗糙度、表面微裂紋及表面均一化損傷層等缺陷模型的表面波激發(fā)檢測進行了數(shù)值模擬，并獲得各自損傷模型下的表面波信號。
　　使用MATLAB數(shù)字信號處理功能，通過快速傅里葉變換得