[发明专利]基于应力波波场检测波速、材料状态及损伤程度的方法

摘要

本申请公开了基于应力波波场检测波速、材料状态及损伤程度的方法，制作透射栅线，直流强光源通过透射栅线投影到试件表面形成静态的反射条纹，全反射后，被高速相机接收；对试件施加激励，激励产生的应力波使反射条纹发生位移，高速相机采集时间序列上反射条纹的变化，对反射条纹图像进行相减分析，获得变形场随时间演化规律；采用多点测量求平均值的方法，计算获得应力波在试件材料中传播的波速；识别出试件内部的缺陷位置和大小尺寸信息，反演出试件内部沿应力传播方向的残余应力分布。本发明采用完全非接触式的二维应力波波速测量方法、材料状态及无损程度的方法，灵敏度高，操作简单，实现了应力波波场传播规律的可视化。

主权项

1.一种基于应力波波场检测波速、材料状态及损伤程度的方法，其特征在于，包括如下步骤：采用激光打标机优化参数制栅法制作透射栅线，直流强光照射通过所述栅线在试件表面形成静态的反射条纹，经过所述试件表面的全反射后，所述静态的反射条纹被高速相机采集；固定试件，使用霍普金森杆撞击所述试件的前端或敲击所述试件的前端，在所述试件内部形成二维应力波，当应力波沿着所述试件长度方向传播时，反射条纹产生显著变化，时间序列上的反射条纹变化图像被高速相机接收；对采集到的时间序列上的反射条纹变化图像进行分析，获得条纹变形场随时间的演化规律；利用求得试件表面的条纹变形场随时间的演化规律，即应力波波场传播规律，采用多点测量取平均值的方法，计算获得试件材料的应力波速；利用所述应力波波场传播规律及波前畸变规律，识别出试件内部缺陷位置和大小尺寸信息；利用所述应力波波场传播规律，反演出试件内部的二维残余应力分布。