材料非線性衰減系數(shù)的二次諧波測(cè)量方法研究
本文選題:二次諧波 + 衰減系數(shù) ; 參考:《聲學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期
【摘要】:采用有限幅值法測(cè)量材料在基波和非線性引起的二次諧波作用下的衰減系數(shù):利用準(zhǔn)線性下的KZK方程推導(dǎo)基波和二次諧波的聲壓分布,并提取波束修正系數(shù);采用短純音信號(hào)進(jìn)行非線性實(shí)驗(yàn),對(duì)檢測(cè)得到的基波和二次諧波聲壓進(jìn)行衍射修正處理,有效抑制衍射對(duì)衰減系數(shù)測(cè)量的不利影響,繼而通過線性擬合的方法計(jì)算得到更精確的基波和二次諧波的衰減系數(shù)。以水為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究了實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得衰減系數(shù)的頻率依賴關(guān)系,結(jié)果表明在非線性條件下水的衰減系數(shù)與頻率間存在較強(qiáng)的線性關(guān)系,而線性條件下衰減系數(shù)隨頻率呈現(xiàn)二次方增長(zhǎng)的特性則不適用于非線性條件。該研究提出了準(zhǔn)確測(cè)量非線性聲波衰減系數(shù)的方法,為更有效地應(yīng)用非線性超聲檢測(cè)提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Finite amplitude method is used to measure the attenuation coefficient of material under the action of fundamental wave and nonlinear second harmonic. The sound pressure distribution of fundamental wave and second harmonic is deduced by using KZK equation under quasilinear condition, and the correction coefficient of beam is extracted. In order to suppress the negative effect of diffraction on the measurement of attenuation coefficient, the measured fundamental and second harmonic sound pressure is modified by nonlinear experiments with short tone signal. Then more accurate attenuation coefficients of fundamental and second harmonic waves are obtained by linear fitting method. Taking water as an example, the frequency dependence of the attenuation coefficient is studied. The results show that there is a strong linear relationship between the attenuation coefficient and the frequency of water under nonlinear conditions. But the characteristic that the attenuation coefficient increases with the frequency is not suitable for the nonlinear condition. In this study, an accurate method for measuring the attenuation coefficient of nonlinear acoustic waves is proposed, which provides a theoretical basis for the more effective application of nonlinear ultrasonic detection.
【作者單位】: 中南大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院;中國(guó)計(jì)量大學(xué)計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61271356,51575541) 中南大學(xué)碩士生自主探索創(chuàng)新項(xiàng)目(2016zzts330) 浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LY15E050012)資助
【分類號(hào)】:O426.2
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,本文編號(hào):1880310
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