裂纹尖端散射声场的非线性特征及检测方法研究

项目名称： 裂纹尖端散射声场的非线性特征及检测方法研究

项目编号： No.11374325

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 安志武

作者单位： 中国科学院声学研究所

项目金额： 87万元

中文摘要： 固体材料中裂纹的存在和发展对材料的性能具有很大的破坏性，甚至直接决定着材料的寿命，对整个结构系统的安全也是致命性的。固体中的裂纹尖端塑性区和裂纹闭合效应决定着裂纹的扩展速率，裂纹尖端产生的散射声场具有非线性特征，可用于对裂纹的发生发展过程进行超声检测与评价。基于经典线性声学散射机理的常规超声检测理论和方法，既忽略了裂纹两个表面的相互作用也不考虑裂纹尖端塑性区的存在，一般不能对裂纹的发生发展过程进行检测评价。本项目拟从基本非线性声学理论及弹塑性力学理论出发，研究裂纹尖端塑性区和裂纹闭合效应产生的非线性超声波的散射机理，建立裂纹的非线性超声散射理论模型，实验研究超声散射场的非线性特征，探索裂纹尖端超声无损检测新方法。本项目的研究成果既对丰富和发展固体中超声波散射的基础理论有重要的学术价值，又对工业产品的无损探伤具有重要的应用价值。

中文关键词： 裂纹；非线性超声；谐波；检测；光弹

英文摘要： The existence and propagation of cracks in solid materials are destructive for their mechanical performances.Cracks can even directly determine the material' s lifetime thus they are fatal for the whole structure. The plastic zone and crack closure effect

英文关键词： cracks；nonlinear ultrasound；harmonics；testing；photo-elastic