激光超声检测技术课件

量吸收、温度升高和机械变形各自独立, 互不关联。光能被吸收取决于激光波长和材料特性,当光垂直入射到构件表面时,光强随深度的变化 3),,(),,,( 210321 rxetxxItxxxI ??对金属,一般采用表面波模型;对其他材料采用体波模型。材料吸收光能在材料表面引起的热能分布 3),,(),,( 210321 xetxxqxxxq ???华中科技大学机械学院 8 2 2 激光超声检测技术激光超声检测技术- -超声波的激光激励超声波的激光激励热传导方程可解决给定热源的热学力学问题。采用 hyperbolic 热传导方程 qTkt TCt TC k th????????? 2 2 22?通过求解(3) 式可得到温度 T的分布由于吸收光能产生的温度升高,引起的体积膨胀 T T T??????2 23???采用标量和矢量势函数,包括体积变形的动力学方程?????????????0 1 1 2 2 2 2??????? s TpC C 上述动力学方程的边界条件是表面拉力的消失。???????u 应变位移华中科技大学机械学院 9 2 2 激光超声检测技术激光超声检测技术- -超声波的激光激励超声波的激光激励给定激光源参数,采用传递函数技术可得到温度场和动力场分布, 热导方程和动力学方程在时间上采用单边拉氏变换,在空间上采用傅里叶变换(对线光源)或 Handel 变换(对点光源),得到闭解后可重新回到物理方程上。)()()(),,,( 310321txxtxxxq?????)()23(2 2 0qC D T???????????)()( 1 31tHxD????热散射忽略,结果可简化得到平面应力华中科技大学机械学院 10 2 2 激光超声检测技术激光超声检测技术- -超声波的激光激励超声波的激光激励实验测量的四热源中心表面法向位移(a) 纵波(b) 横波体波产生的指向性