激光超声检测圆柱体表面裂纹的数值研究

激光激发的超声波在圆柱体表面的传播表现出较平板表面更为复杂的特性,为了研究激光超声在圆柱体上沿轴向的传播规律及表面波声场和圆柱表面裂纹相互作用过程,分别建立了带有不同圆柱半径和带有不同裂纹深度的圆柱体模型,数值模拟了激光超声在圆柱体中传播过程及与表面裂纹的相互作用过程,分析了激光激发的Rayleigh波在圆柱体中的轴向传播过程和与裂纹的作用过程,得到了圆柱半径和缺陷深度对表面波传播的影响关系。数值结果表明:随着圆柱半径的增大,Rayleigh波色散程度减弱,Rayleigh波群速度逐渐减小;剪切Rayleigh波与反射Rayleigh波到达时间差与裂纹深度成线性关系。数值结果为圆柱体表面裂纹的激光超声检测提供了有价值的参考。