研究中使用短脉冲激发声源,以期覆盖包含所有谐振频率在内的较宽频率范围。图9-3是从铝棒反射回来的典型的背散射回波波形,其中第一部分是镜面反射回波,其后的部分则可分别归类于Rayleigh和Whispering Gallery波。
1.材料的諧振聲譜表征法(MCRAS)
谐振声谱表征法(Material Characterization by Resonance Acous-tic Spectroscopy,MCRAS)是指从各向同性弹性体的形状函数测量结果,提取出有关材料弹性性质的信息。在MCRAS中,借助计算机迭代算法,通过使实测和计算所得的形状函数的频率相匹配,從而可以得到固體彈性圓柱體工件的彈性性能。
實踐表明,所有的諧振頻率都對剪切波速度 (因此還有拉密常數λ)的擾動有一定的敏感性,但只有部分諧振頻率對縱波速度
(因此還有拉密常數λ)的變化敏感,如圖9-4和圖9-5所示。采用MCRAS,通過叠代算法,利用諧振頻率對
變化的高度敏感性,可以計算出相應的
值
的值也可以采用類似方法加以確定。
采用MCRAS和时间渡越测量法( time-of-flight measurement)分别对铝和钢样品的弹性性能进行了检测,结果见表9-1。表中数据下面的括号中给出了相速度测量的不确定度。所用的铝棒和钢棒尺寸分别为Φ7.67mmx280mm和Φ
8.02mmx300mm。采用與試樣同樣材料制成的樣品,然後通過分別測定它們的質量和體積,計算出鋁和鋼的密度分別爲 =2694kg/m3和
=7828kg/m3。密度測量的不確定度小于0.3%。將時間渡越測量法和MCRAS的測量結果進行比較表明,兩者符合得很好。