【摘 要】
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超声检测技术是无损检测的五大常规技术中应用最广的技术之一，有着广泛的应用，但超声检测技术是一种接触式测量，需要用到耦合剂，因而有很多局限性。与传统的超声检测方法不同，激光超声检测方法的原理是利用激光在被测材料表面通过热弹效应或融蚀作用产生超声信号。激光超声非接触式干涉检测方法与传统的超声检测相比，激光超声技术的最明显优势在于其不需要耦合剂，被测表面无需清理，可完全实现非接触式的检测，因而在很多恶劣
【机 构】
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南京航空航天大学航天学院,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院,南京,211006 江苏
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超声检测技术是无损检测的五大常规技术中应用最广的技术之一，有着广泛的应用，但超声检测技术是一种接触式测量，需要用到耦合剂，因而有很多局限性。与传统的超声检测方法不同，激光超声检测方法的原理是利用激光在被测材料表面通过热弹效应或融蚀作用产生超声信号。激光超声非接触式干涉检测方法与传统的超声检测相比，激光超声技术的最明显优势在于其不需要耦合剂，被测表面无需清理，可完全实现非接触式的检测，因而在很多恶劣场合，诸如高温、辐射、有毒等场合。本文研究了高温场合的激光超声非接触测量技术，在高温下采用平面应变的有限元模型数值模拟激光点源辐照金属钢表面激发出的声表面波的时域和频域波形。讨论了由于温度变化导致的材料各项参数的变化对声表面波传播速度的影响。采用扫描激光源法数值分析了高温下激光源与表面缺陷相距不同距离时激发的声表面波波形的时域和频域特点。数值结果说明：当激光源靠近表面缺陷时，声表面波的峰峰值接近原来的两倍。但由于温度的升高会导致声表面波传播速度比常温小。但位移信号强度的变化仍十分明显。在此基础上，搭建了非接触式的缺陷检测系统平台，整个系统包括激光激发装置、检测装置、扫描装置、加热装置和控制装置五个部分。分别对每一部分的作用及工作原理进行了详细介绍。通过实验验证了温度的变化对声表面波传播速度和衰减系数的影响，并对他们之间的关系进行了量化。将扫描激光点源法成功的用于高温下的缺陷位置检测与深度分析，实验结果与理论仿真相符。
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