[发明专利]一种基于材料物性参数变化的结构内部温度场测量方法

摘要

本发明公开了一种基于材料物性参数变化的结构内部温度场测量方法，该方法的检测原理是利用材料弹性模量随温度而变化的相关关系，即热声学方程中采用关系代替了传统超声测温的超声传播速度与温度的关系。本发明从反映被测介质声弹性特性和热声学特性的物理本质上出发，能够更全面地掌握和评估被测结构的内部状态，并减少检测的工作量，节约经济成本。

主权项

1.一种基于材料物性参数变化的结构内部温度场测量方法，包括以下步骤：⑴、获取金属或合金弹性模量E与温度T的相关关系式E-T；⑵、获取发射波和被测目标反射的接收回波之间声波的相位差⑶、基于超声回波法，根据超声波在固体结构内传播时间和相位的关系，由热声学方程得其中，f为超声波发射频率；S为超声波在固体介质中单向传播的距离；V是固体介质中声波的传播速度；⑷、根据声弹性理论，分别得到采用纵波和横波测量结构内部温度场的热声学方程：其中，VL为纵波声速；VS为横波声速；E为材料的弹性模量；υ为材料的泊松比；ρ为材料的密度；⑸、基于一维热传导的反问题计算获得等效的热边界条件q；⑹、根据热传导的正问题求解获得金属或合金结构内部不同时刻的温度场分布状态T(x,t)，其中t为不同的时刻，x为被测结构S方向的位置。