声压透射系数测弹性模量.pdf

2009年 第23卷 第2期 测 试 技 术 学 报 VO1．23 No．2 2009 (总第74期) J0URNAL 0F TEST AND MEASUREMENTTECHNoLoGY (Sum No．74) 文章编号 ：1671—7449(2009)02—0106—06 应用超=尸士=尸士压透射系数谱反演薄板的弹性模量 付千发，李 萍，谭家隆，李喜孟，郝静燕 (大连理工大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 l16024) 摘 要 ： 基于超声波在层状介质中传播规律 ，建立理论声压透射系数 T 与材料弹性模量 E 的相关性．采 用超声水浸技术测定微米厚薄板的双透射信号，通过信号分析获得实验声压透射系数 ，应用非线性最小 二乘法反演薄板 的弹性模量 ，并与声速法测量得到的弹性模量进行比较．结果表明：将反演的弹性模量代入 到 71中，发现在有效频带范围内 与 T吻合较好 ；反演获得 的弹性模量值与声速法测定结果较接近 ，偏差 介于 1．4 和 8．2％之间；实验证明了该方法可作为薄层材料弹性模量检测方法的一种补充． 关键词 ： 声压透射系数 ；弹性模量 ；非线性最小二乘法 ；反演 中图分类号 ： TB551 文献标识码 ：A Inversion ofElasticM odulusofThin PlateUsingAcoustic PressureTransmittingCoefficientSpectrum FU Qianfa，LIPing，TAN Jialong，LIXimeng，HAO Jingyan (SchoolofMaterialsScienceandEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China) Abstract： Thecorrelationbetweentheacousticpressuretransmittingcoefficientandelasticmodulusof thematerialwasestablishedaccordingtothelaw ofultrasonicwavepropagatinginthelayeredmedium ． Thedouble．．transm ission signalwasobtained by ultrasonicimmerse——watertechnique and theacoustic pressure transmitting coefficientwasmeasured by means ofsignalanalysis．By the application of nonlinearleast—squaresoptimizationtechnique，theelasticmodulusofthesheetmetalwasinversedand comparedwith thoseobtainedbythevelocitymethod．Theresultsshow that：theoreticalvaluesofthe acousticpressuretransmittingcoefficientareconsistentwiththeexperimentaldata，thevaluesofelastic modulus obtained by the inversion method have a good agreementwith the resultsofthe velocity method，andthedeviation1iesbetween1．4％ and8．2 ．Therefore，thismethodcanbeasupplement forthemeasurementofelasticmodulusoflamellarmaterials． Key words： pressure transmitting coefficient；elastic modulus； nonlinear least—squares method； inversion 弹性模量是描述弹性 阶段材料力学行