Локальное измерение упругих модулей

Лазерно-ультразвуковое измерение упругих модулей основано на акустоупругом эффекте - зависимости скорости распространения ультразвуковых волн от напряжений в среде. Локальные упругие модули могут быть вычислены по известной плотности и измеренным скоростям продольных и сдвиговых волн в случае одностороннего доступа к объекту при использовании преобразователей с наклонным вводом ультразвука (ПЛУ-6Н-02). Малая длительность и высокое качество ультразвуковых импульсов, возбуждаемых лазером, позволяют измерять скорость ультразвуковых волн с прецизионной точностью на малой базе - статистический разброс измерений превышает 5х10-4 при длине пробега более 2 мм. Относительная точность измерения скорости продольной ультразвуковой волны в диапазоне 4-10 мм/мкс составляет не хуже 1% на базе в 30 мм.
 

Малые размеры лазерно-ультразвукового пучка (2 мм), позволяют локально измерять скорость продольной и сдвиговой волны одновременно. По данным скоростей и плотности материала вычисляется полный набор упругих модулей материала (модули Юнга и сдвига, коэффициент Пуассона) локально. Относительная точность – лучше 2%.
 


Ниже представлено лазерное ультразвуковое измерение локальных упругих модулей экспериментальных кессонов в процессе статических испытаний.