针对新材料制备尺寸过小难以满足常规力学性能测试用的大尺寸试件要求、且材料的力学、声学性能(如弹性常数、压电常数等)时常会呈现出各向异性的特征、以及测定各种镀/涂层结构材料和超薄板材料弹性性质时波动行为的多模态频散特性,研究了小试件、各向异性、薄板及镀/涂层结构等材料的弹性性质的超声表征建模方法,研制了成本低、时间和空间分辨率高的超声显微镜测量系统。完成了无透镜聚焦式大孔径角的宽带高频超声探头的研制;高精度四维运动控制机构的研制及脉冲激励/接收系统的集成;超声测试专用数据分析和处理软件的开发;弹性性质的重构算法研究与实现等研究内容。研究测定了块体材料漏表面波波速与激励频率的关系、镀/涂层结构中类表面波的频散特性、各向异性材料漏表面波波速与方位角间的关系;重点突破了仪器研制中的关键技术和针对多模态信号分析实现了材料弹性性质的反演。研究和实验结果,表明基于声学显微镜技术的小试件材料无损测试仪器为各向异性、薄板及镀/涂层结构等材料的弹性性质表征提供了有力的技术方法和实验手段。
英文主题词size-limited specimen; anisotropy; coating; elastic properties; ultrasonic measurement