Page 29 - 2024中国无损检测年度报告

发表论文：Wang Huan, Liu Xiucheng, Wu
Bin, et al. A new theoretical model for high-
order harmonics of SH0 mode ultrasonic
guided waves based on magnetostrictive
mechanism[J]. Ultrasonics, 2025, 145:
107480.

2.10 基于瑞利波虚拟叠加干涉谱的应力检测方法
受应力诱导的声各向异性的影响，当两束瑞
利波在预应力介质中沿不同方向传播时，应力的
存在会导致两束瑞利波存在一定的相位差。将存
图 12 多模态频域全聚焦成像
发表论文：Liu Zenghua, Chen Long, Zhu 在一定相位差的两束瑞利波进行叠加，则会发生
Yanping, et al. Laser ultrasonic frequency- 叠加干涉现象，并引起频谱的能量重新分布，这
domain imaging and phase weighted 一特性为发展新的应力测量技术提供了契机。
optimization based on full matrix capture[J]. 首先，考虑应力诱导的各向异性效应，建立
Ultrasonics, 2024,141: 107321. 了瑞利波的虚拟叠加干涉幅值谱理论分析模型，
推导出特征频率与应力的关联模型，研究了应力
2.9 基于磁致伸缩机理的 SH 0 超声导波高次谐波
对特征频率的作用规律，如图 14 所示。进一步，
理论模型
探讨了应力对瑞利波虚拟叠加干涉相位谱的影响，
近年来，试验发现磁致伸缩超声导波传感器
建立了应力作用下的瑞利波虚拟叠加干涉相位谱理
在一定的动、静磁场组合下激发非线性谐波分量。
论分析模型，提出了基于相位差导函数的特征频率
然而，对于相关的激励机制，还没有一个令人满
提取方法。该部分研究为发展基于瑞利波叠加干涉
意的模型。本研究建立了一种新的磁致伸缩导波
波谱的应力检测方法奠定了良好的理论基础。
激励模型，分析了谐波产生的原因。此外，还得
基于所提出的瑞利波叠加干涉波谱的应力检
到了不同磁场参数下模型的计算结果。首先改变
测理论，先建立了瑞利波虚拟叠加干涉谱应力测
了模型中磁致伸缩应变的计算条件，首次从理论
量系统，实现了预应力介质中相互正交的两束瑞
上计算了 SH 0 模态的奇偶次谐波。最后，通过试
利波虚拟叠加干涉信息的测量。基于所建立的试
验验证了模型的准确性。通过改变动态磁场与静
验系统，研究了应力对瑞利波虚拟叠加干涉幅值
态磁场的强度比（H D /H S ），磁致伸缩传感器可
和相位谱的影响特性，同步分析了应力对特征频
以调节奇、偶次谐波的激励幅值。随着 H D /H S 比
率的作用规律，试验验证了瑞利波虚拟叠加干涉
值的增大，二次谐波归一化振幅先增大后减小，
谱应力检测方法的可行性。最后，推导了波谱应
而三次谐波归一化振幅随曲率的变化呈指数增长。
力检测方法的标定模型，并实现了基于瑞利波虚
该研究丰富了磁致伸缩导波激励理论，为磁致伸
拟叠加干涉谱的应力测量。图 15 为应力对相位
缩传感器的应用提供了理论基础 , 二次谐波和三
差函数的影响曲线，图 16 为瑞利波虚拟叠加干
次谐波归一化幅值随参数 H D /H S 变化的试验结果
涉谱的应力检测试验结果。
如图 3 所示。

(a) 二次谐波 (b) 三次谐波

图 13 二次谐波和三次谐波归一化幅值随参数 H D /H S
变化的试验结果
图 14 应力对第一特征频率点的影响曲线

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