【摘 要】
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由于具有圆管形状的材料在工业中应用的相当广泛，材料的缺陷有时会产生很严重的后果，所以必须发展一种无损评估(NDE)的方法来检测材料以避免可能的安全事故。为了预测有波束宽
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由于具有圆管形状的材料在工业中应用的相当广泛，材料的缺陷有时会产
生很严重的后果，所以必须发展一种无损评估(NDE)的方法来检测材料以避免
可能的安全事故。
为了预测有波束宽度和持续时间的激光线源脉冲在横观各向同性的圆管体
中激发的超声波，本文建立一个理论模型及其详细的求解方法来分别分析烧蚀
和热弹两种激励下的情形。提出一种Fourier展开方法来数值求解圆管表面的
位移场，并且计算得到几个不同内径的铝圆管和一个外径相同的圆柱的法向位
移。另外，用传播轨迹计算出的波形到达时间来识别和确定各种体波及其出现位
置。分别在上述两种激励下，分析激光线源脉冲的波束宽度和持续时间对理论
波形的影响，并且通过模拟计算反演了材料的弹性常数和内径值。
本文建立了激光超声系统进行相关的实验。在外径为10mm内圆半径b为1，
2，3，4mm的圆管和一个外径相同的圆柱的外表面观测到法向位移。实验观测得
到的表面波和各种体波的到达时间、波形及相关振幅都与理论计算结果吻合，并
在实验波形上反演了材料的弹性常数，所得出的结果与参考文献值吻合。
关键词:激光超声，圆管，体波
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