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原文传递一种表征内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法

专利名称：	一种表征内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法
摘要：	一种表征聚合物和复合材料内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法，属于材料性能测试与表征技术领域。该发明包括对材料损耗角正切值的计算方法、空气耦合超声扫查以及声学参数特征成像方法。具体步骤是首先基于空气耦合超声回波信号计算得出聚合物和复合材料的损耗角正切值，该参数反映了聚合物和复合材料的动态粘弹性能；然后以损耗角正切值为声学特征参量，结合脉冲反射式空气耦合超声扫描成像方法得到基于材料损耗正切角与X、Y扫描方位和频率的三维图像，可实现对聚合物和复合材料内阻尼力学性能的真正无损测试和评价。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	上饶师范学院
发明人：	卢超;肖佳辰;石文泽;陈尧;陈振华;刘金华;林俊明;魏强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910611597.6
公开号：	CN110487892A
代理机构：	北京智桥联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	洪余节
分类号：	G01N29/036(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	334001 江西省上饶市信州区志敏大道401号
主权项：	1.一种表征聚合物和复合材料内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法，其特征是方法步骤为：步骤一：采用两只空气耦合超声探头以距离d相对放置，发射探头发射的超声纵波被接收探头接收，其回波采集并存储记录为UA0；步骤二：将发射探头安装在扫查机构上，工作于自发自收状态，探头距离测试试样距离为d/2，对测试试样进行二维扫描测试，反射回波信号记录存储为UA；步骤三：对各扫查位置的接收回波以及UA0进行傅里叶变换，求得幅度谱和相位谱；取UA0的幅度谱峰值的一半，确定有效测试频带宽度[fa，fb]；利用幅度谱和相位谱得到在有效测试频带宽度范围[fa，fb]的相位角差θ(f)和声压反射率利用公式和计算得到在有效测试频带宽度[fa，fb]下材料损耗角正切值tanδ；步骤四：工作于自发自收状态的空气耦合探头，在扫查装置的驱动下，垂直向测试材料发射接收超声回波，并以一定步距沿x轴和y轴对测试材料试样进行全区域扫描测试，根据各位置反射回波求出对应的料损耗角正切值tanδ，以料损耗角正切值tanδ为声学特征参量，基于扫描位置轴和频率范围对测试试样进行三维成像，所成图像即表征了整个试样的动态粘弹性的大小及分布。 2.根据权利要求1所述的表征聚合物和复合材料内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法，其特征在于：采用空气耦合超声反射法对材料动态粘弹性性能进行测试，实现了真正的无损测试。 3.根据权利要求1所述的表征聚合物和复合材料内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法，其特征在于：基于测试空气耦合超声探头的半峰值宽度频带确定测试的频率范围。 4.根据权利要求1所述的表征聚合物和复合材料内阻尼力学性能的空气耦合超声特征成像方法，其特征在于：采用材料损耗角正切值作为声学成像特征参量，并与二维扫查方位和频率构成三维图像表征测试试样的材料内阻尼力学性能大小及分布状况。
所属类别：	发明专利