【摘 要】
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针对在恶劣条件下氮化硅陶瓷材料弹性模量无法直接测量的问题,建立了非接触空气耦合超声第一、第二临界角与该材料弹性模量之间的关系.基于声波在氮化硅陶瓷中传播机理,从波
【机 构】
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景德镇陶瓷大学机械电子工程学院,江西景德镇,333403
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针对在恶劣条件下氮化硅陶瓷材料弹性模量无法直接测量的问题,建立了非接触空气耦合超声第一、第二临界角与该材料弹性模量之间的关系.基于声波在氮化硅陶瓷中传播机理,从波动方程入手,利用传递矩阵法及声波气固边界条件获得了声波在不同入射角度下透射系数的物理模型及其分布规律.仿真结果表明,由Snell定律计算的第一、第二临界角与透射系数分布规律获得的临界角相比二者误差小于3％,弹性模量的误差小于2％.实验结果表明,不同入射角下透射系数发生了畸变处的角度分别为第一临界角3.5°和第二临界角6.3°,弹性模量为43.24GPa.该方法也为利用空气耦合超声波测量其它材料弹性模量提供了一定的理论依据.
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