液体中激光等离子体声波声谱特性研究

对高功率激光与液体物质作用时产生的等离子体声波声谱特性进行了实验研究.采用压电陶瓷(PZT)水听器测量了不同情况下的激光等离子体声波,对采集的信号经过傅立叶变换(FFT)后得到相应的声谱进行频谱分析.结果表明:激光等离子体声波的频谱分布、峰值频率与激光能量、激光在水下的衰减特性和水下环境无关.     

一种探测激光超声的光纤传感器设计与应用

设计了一种基于单模光纤双折射效应的光纤超声波传感器;在分析光纤双折射效应原理的基础上提出了螺旋型和平行型绕制传感器的方法。利用该传感器对不同厚度金属材料中的超声波进行了测量。实验结果表明,该传感器具有较宽的频响(大于10MHz)和较高的响应灵敏度。实验还发现,螺旋型探头对点源激发的超声脉冲的测量结果十分理想;而平行结构的探头更适合于线源激发的超声脉冲的测量。     

表面性质变化材料中激光声表面波的数值计算

;激光激发超声波为评价材料近表面弹性性质提供了有效的手段,考虑到由于冲击硬化、表面热处理、表面氧化等引起的金属材料近表面层弹性性质的变化,建立了一种激光在基底上的梯度材料中激发超声波的理论模型,用有限元方法(FEM)模拟了热弹条件下脉冲激光作用于材料上表面激发出的声表面波及其传播过程.当表面层"变硬"时,讨论了不同的硬化层厚度和不同的弹性性质的变化对激光声表面波的影响.为进一步研究近表面层的弹性性质及材料性质的反演提供了理论依据.     

由激光靶冲量耦合实验结果判定激光支持爆轰波点燃阈值

根据激光吸收区等离子体组分与激光功率密度的关系判定激光支持爆轰波(LSDW)的点燃阈值。在激光靶冲量耦合实验的基础上,用悬摆动力学方程计算了激光支持爆轰波对铝靶冲量和冲量耦合系数;继而由靶冲量与激光吸收区膨胀介质(等离子体和气体)比热比的Jouguet条件,以及由二维流体动力学数值模拟获得的激光靶冲量随时间的变化过程,得到了激光吸收区介质的比热比随激光功率密度的变化情况,由此可得激光吸收区介质比热比随激光功率密度的增大而减少的结论;根据等离子体和气体比热比的差异定量分析了不同激光功率密度条件下激光吸收区气体和等离子体的构成。由等离子体含量随激光功率密度的变化关系得到了激光支持爆轰波的点燃阈值在(1.62±0.01)×108~(2.10±0.07)×108W/cm2间的结果。     

激光声表面波检测铝板表面凹痕的数值研究

采用平面应变的有限元模型数值模拟了热弹机制下线型脉冲激光辐照金属铝板表面激发高频声表面波,及声表面波经过表面矩形凹痕时发生反射的过程.计算结果表明: 声表面波中的瑞利波经过表面凹痕时发生明显的反射,并产生两个相继出现且具有相同的传播速度的反射表面波成分;随着凹痕深度的增加,两个反射瑞利脉冲出现的时间间隔将增大;数值计算从理论的角度有力地证实了前一反射瑞利波产生于凹痕的顶端,而后者源于其底部的论断,从而为定量检测金属表面缺陷的深度提供了理论依据.     

基于小波分析的激光空泡声波特性研究

采用PZT（Piezoelectric Transducer）水听器对激光空泡声波进行了实验研究。利用小波变换对不同激光能量、不同作用金属物质、不同波长下检测的声波信号频谱特性进行了分析。结果表明：激光空泡声波主要频率集中在0～150 kHz范围内,小波分解后,低频a6级信号的能量占总能量的绝大部分,信号的主要频率成分集中在0～20 kHz。     

电梯监控视频电缆断裂引起的思考

笔者单位有10台全进口电梯,25层,约100m高。根据招标文件要求,轿厢内设有视频监控装置,在实际使用过程中发现视频电缆故障率较高,厂家配备的视频电缆为圆形同轴电缆。视频电缆运动部分自中线箱以下和随行电缆绑扎在一起,捆绑工艺见图1（图中视频电缆较细,是后来买的,进口的较粗,质量好）。2008年7月发生过5号电梯视频电缆断裂一次,电梯运行时的声音异常,巡查发现后立刻停梯更换了同轴电缆。2009年4月3号电梯15：40左右先是监控中心无图像,     

扫描激光激发瑞利波探测材料表面微缺陷

提出了一种无损探测材料表面微小缺陷的新方法,利用移动扫描激光线源在材料表面激发的超声瑞利波,结合自行改进的差分式光偏转探测系统接收该超声波信号,并对该探测系统的测试原理进行了讨论;在利用系统进行实验研究时观察到:当激发激光源接近材料表面的人工缺陷时,探测信号的幅度会发生显著变化.通过对信号幅度变化规律的特征分析,可以对材料表面的微小缺陷进行诊断,亦证实了扫描激光线源技术在材料表面微小缺陷无损检测方面具有的应用价值.     

高温下金属材料厚度的激光超声检测研究

针对高温条件下金属材料厚度测量的问题,使用激光超声技术,首先利用一束脉冲激光在金属材料中扫描激发超声,并使用激光测振仪在固定点探测,获得了从金属样品底面反射的体纵波脉冲信号的渡越时间,随后通过线性拟合获得了样品厚度及体纵波波速,并在室温到480℃的温度范围内实现了多块20号合金钢样品的厚度测量.多温度下、不同厚度的多样...     

激光激发薄管中超声兰姆波的数值模拟

用有限元方法,对薄管中热弹机制产生的激光超声进行了研究。在考虑材料热物理参数随温度变化的前提下,得到了薄铝管中的温度场和表面的超声导波,描绘了薄铝管中的逆时针向不同接收点处表面导波的时域波形图。由波形图可知,薄圆管中的激光超声导波是典型的L(0,m)模态的超声Lamb波,同时数值结果验证了管道中L(0,2)模式是传播速度最快且频散较小的导波,为激光超声导波在管道无损检测中的应用打下了一定的基础。