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本文根据热弹机制下脉冲激光激发超声波的原理,利用激光超声在物体表面的传播特性,从实验的角度研究了远场和近场激光激发的声表面波与物体表面缺陷的相互作用,并进行了理论分析,为利用激光超声检测表面缺陷提供了依据。 在比较各种超声检测方法的基础上,建立了基于PVDP压电薄膜换能器检测激光超声的实验系统。该系统具有结构简单,易于调节,灵敏度高,接收频带宽等特点,可用于激光声表面波的探测和表面缺陷的检测。实验采用移动线光源扫描技术(SLLS)研究了在不同激发源位置处激发的表面波与表面缺陷的相互作用,得到了一些有益的信息,为表面缺陷的检测提供了实验依据。 实验过程中,激光光源分别在远场、近场、表面缺陷处和掠过缺陷四个区域激发表面波。随着激发光源向缺陷的靠近,表面波位移信号的波形发生显著的变化,反射表面波逐渐和直接到达接收点的表面波靠近,当激发光源恰好入射在缺陷边缘的时候,直接到达接收点和经过缺陷反射的表面波最终重合在一起。经过叠加后的表面波位移信号由最初的单极性波变为双极性波形,频谱曲线中的中心频率成分也有所增加。 本论文的实验装置和理论分析反应了表面缺陷对声表面波的作用,因此本文对利用声表面波检测表面缺陷提供了有效的实验方法。