基于脉冲反射和静态分量的非线性超声微观损伤检测方法

万翔; 陈帅祥; 黄利平; 张旭辉; 曹现刚; 陈渊; 董明

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2026211

陕西师范大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (02) : 94 -101. DOI: 10.15983/j.cnki.jsnu.2026211

基于脉冲反射和静态分量的非线性超声微观损伤检测方法

万翔 , 陈帅祥 , 黄利平 , 张旭辉 , 曹现刚 , 陈渊 , 董明

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摘要

为改进基于非线性超声静态分量的微观损伤检测方法中的“一发一收”检测模式，提出了基于脉冲反射方式的检测方法，该方法仅需使用一个直探头即可实现超声波的发射与接收。以铝板试样为例，分别进行了有限元仿真和实验测量。通过单个直探头激励非线性超声纵波，并采集其反射信号，从中提取基频与静态分量，进而计算相对非线性系数，用于评估铝板的塑性损伤程度。结果表明：采用中心频率为5MHz的超声换能器进行激励与接收时，可有效获取反射波静态分量，验证了单换能器脉冲反射法获取静态分量的可行性。反射波静态分量的相对非线性系数随铝板厚度和塑性损伤程度的增大而增大，进一步证明了该方法在微观损伤检测方面的有效性和适用性。