本项目从理论和实验两方面研究激光在功能梯度涂层中激发的超声,进而研究了利用表面波对涂层进行弹性性质表征的机理及方法。建立了功能梯度涂层中激光激发超声的理论模型和计算程序,从而得到了其时域特征、色散特性及涂层力学性质分布对其的影响。结合本征函数展开法和泰勒展开法建立了超声波在功能梯度涂层中传播的理论模型,利用该模型可以研究任意力学性质分布的功能梯度涂层中的声表面被的色散。建立了一套能够进行扫描激发和探测宽带激光声表面波的光学实验系统,从实验上得到了功能梯度材料中的表面波及其色散;建立了基于激光声表面波的频域特征的遗传算法并成功地表征功能梯度涂层的弹性性能分布。本项目研究结果为利用激光激发的声表面波对功能梯度涂层进行弹性性质分布的表征提供理论指导和实验依据。
英文主题词laser; surface acoustic waves; functionally graded coating; mechanical properties