复合材料中裂纹和杂质的光声探测理论研究

发布时间：2017-08-26 10:17

  本文关键词：复合材料中裂纹和杂质的光声探测理论研究

  更多相关文章： 光声效应 复合材料 裂纹 杂质 参数拟合

【摘要】：光声效应早在1880年就被A.G.Bell发现,直到二十世纪七十年代随着激光技术的出现才开始被深入研究和广泛应用,时至今日,以光声效应为原理发展出了许多检测技术,如光声光谱和光声显微镜等,这些检测技术有着非破坏性、高灵敏度、高对比度等优点,已被应用到物理、化学、生物医学等多个领域。现代工业发展对材料的要求已经越来越高,通过物理或化学的方法将多种不同属性的材料组合在一起可以得到具有新性能的复合材料,当改变组成材料和制备方法时,不同的复合材料可以具备重量轻、强度高、隔热性能好、耐腐蚀等不同的优良特性,从而满足各种特殊需求,因此,复合材料已经被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。本文将针对多层复合材料中裂纹和杂质的光声探测进行理论研究,以多层复合材料的热力耦合模型为理论基础,分析比较光声腔中分别以空气和水作为工作介质对光声探测的影响；以含有裂纹或杂质的Si-Al复合材料为具体研究对象,利用软件编程计算来探索光声信号随各种参数的变化规律,并以大量的理论数据为基础,利用软件进行模拟实验,用正态分布的光声信号振幅和相位差作为假定实验测量值,以最小二乘法进行拟合,从而通过光声信号反推出材料中裂纹或杂质的深度与宽度,并对拟合结果进行误差分析,找出一些拟合失真的主要原因,并对拟合方法加以改进。
【关键词】：光声效应 复合材料 裂纹 杂质 参数拟合
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 光声效应的发现9
• 1.2 光声效应的研究现状9-15
• 1.2.1 光声效应的理论研究9-10
• 1.2.2 光声成像重建算法研究10
• 1.2.3 光声光谱技术研究10-12
• 1.2.4 光声显微镜研究12-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第2章 复合材料光声探测模型17-27
• 2.1 应用气体腔的复合材料光声探测模型与求解17-20
• 2.2 具体模型的计算与改进20-24
• 2.3 本章小结24-27
• 第3章 复合材料中裂纹的光声探测27-49
• 3.1 引言27
• 3.2 光声信号振幅研究27-35
• 3.2.1 光声信号振幅的变化规律27-30
• 3.2.2 模拟实验与参数拟合30-35
• 3.3 光声信号相位差研究35-43
• 3.3.1 光声信号相位差的变化规律35-38
• 3.3.2 模拟实验和参数拟合38-43
• 3.4 拟合结果误差分析43-45
• 3.5 参数拟合改进45-46
• 3.6 本章结论46-49
• 第4章 复合材料中杂质的光声探测49-69
• 4.1 引言49
• 4.2 光声信号振幅研究49-57
• 4.2.1 光声信号振幅的变化规律49-53
• 4.2.2 模拟实验与参数拟合53-57
• 4.3 光声信号相位差研究57-63
• 4.3.1 光声信号相位差的变化规律58-60
• 4.3.2 模拟实验和参数拟合60-63
• 4.4 拟合结果误差分析63-64
• 4.5 参数拟合改进64-66
• 4.6 本章结论66-69
• 第5章 全文总结与展望69-71
• 5.1 全文总结69
• 5.2 本文的创新点69-70
• 5.3 展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 在读期间发表的学术论文77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林平;高守臻;迟淑梅;魏化震;李大勇;王晓立;马开宝;罗长宏;;金属杂质对高硅氧纤维/酚醛复合材料烧蚀性能质量影响[J];化工新型材料;2013年09期

2 裘吟君;唐炬;范敏;刘岩;袁静帆;;SF_6局部放电分解产生SOF_2特征组分的光声光谱检测[J];高电压技术;2013年05期

3 蔡秋霞;谭治良;;光声显微镜技术的研究进展[J];硅谷;2013年02期

4 唐炬;朱黎明;刘帆;范敏;;应用光声技术的SF_6分解组分检测装置研制[J];高电压技术;2011年06期

5 张大厚;王继辉;;复合材料在建筑领域的使用现状及发展方向[J];武汉理工大学学报;2009年04期

6 杨跃涛;陈万松;李俊嘉;张淑仪;;稀土配合物掺杂凝胶的原位光声光谱研究及其共发光效应[J];光谱学与光谱分析;2008年09期

7 杜善义;;先进复合材料与航空航天[J];复合材料学报;2007年01期

8 李旭东;;关于微裂纹在材料微结构内的虚拟扩展[J];失效分析与预防;2006年01期

9 车俊铁,侯强,于静;兵器零部件微裂纹检测方法的对比分析[J];兵器材料科学与工程;2005年05期

10 杨迪武,邢达,王毅,谭毅,尹邦政;基于代数重建算法的有限角度扫描的光声成像[J];光学学报;2005年06期

，

本文编号：741003