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(lǐng)域新的研究方向，也是時(shí)下關(guān)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(yīng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)頻特性的影響。結(jié)果表明控制其他參量不變，當(dāng)脈沖寬度或是線光源寬度逐漸變窄時(shí)，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(jìn)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