Page 94 - 《应用声学》2021年第2期

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为了进一步比较两种激励方式及分析域对于 [3] Ishii Y, Biwa S. Evaluation of interlayer interfacial stiff-
界面接触状态表征能力的影响，对最敏感的相似度 ness and layer wave velocity of multilayered structures by
ultrasonic spectroscopy[J]. The Journal of the Acoustical
函数进行误差分析，即宽频时域欧式距离、宽频频
Society of America, 2014, 136(1): 183–191.
域肯德尔相关、单频时域欧式距离和单频频域肯德 [4] Drinkwater B W, Dwyer-Joyce R S, Cawley P. A study
尔相关，结果如图 22 所示。可以看出当分析域相同 of the interaction between ultrasound and a partially con-
时，两种激励方式下相似度函数变化趋势基本一致， tacting solid–solid interface[J]. Proceedings of the Royal
Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sci-
但宽频激励下结果的敏感度更高。其中宽频激励下 ences, 1996, 452(1955): 2613–2628.
时域欧式距离对于压力变化的表征能力更好。 [5] Holmes C, Drinkwater B W. The use of ultrasound to
measure contact stiffness and pressure in large contact-
4 结论 ing interfaces[C]// AIP Conference. American Institute
of Physics, 2003, 657: 1072–1077.
针对多层结构安全运行的需要，本文开展了界 [6] Cepel R, Ho K, Rinker B, et al. Ultrasonic detection using
correlation images[J]. AIP Conference Proceedings, 2006,
面接触状态超声检测信号相似度分析方法研究，得
26(894): 657–664.
出以下主要结论： [7] Cepel R, Ho K, Rinker B, et al. Spatial correlation co-
(1) 发展一种用于界面接触状态评价的超声信 efficient images for ultrasonic detection[J]. IEEE Trans-
号相似度分析方法。超声信号的相似度指标随压力 actions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Con-
trol, 2007, 54(9): 1841–1850.
增加呈现明显规律性。
[8] 何晓晨, 金士杰, 林莉. 超声背散射信号递归定量分析无损
(2) 相似度函数类型和分析域对界面接触状态 表征 CFRP 孔隙分布仿真 [J]. 复合材料学报, 2018, 35(10):
评价效果有很大的影响。其中，时域欧氏距离对界 2753–2759.
He Xiaochen, Jin Shijie, Lin Li. Simulation on non-
面压力变化的敏感性最高，频域肯德尔相关次之。
destructive evaluation of CFRP void distribution with re-
(3) 激励信号带宽对界面接触状态相似度分析 currence quantification analysis of ultrasonic back-scatter
有一定影响。宽带激励下，时域欧式距离和频域肯 signals[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2018, 35(10):
2753–2759.
德尔相关均可用于界面接触状态表征，但窄带激励
[9] Park S J, Son J G, Kim N C. Organ recognition in ultra-
下，仅有时域欧式距离可用于界面接触状态表征。 sound images using log power spectrum[J]. Proceedings of
(4) 单频激励下反射系数随界面微压力变化波 SPIE the International Society for Optical Engineering,
动很大，难以用于界面接触状态微变化的表征。 2003, 4687: 387–394.
[10] Xiao B, Li M, Gongzhang R, et al. Image de-noising
via spectral distribution similarity analysis for ultrasonic
参 考 文 献 non-destructive evaluation[J]. AIP Conference Proceed-
ings, 2014, 1581: 1941–1947.
[1] Her S C, Lin Y C. Assessment of adhesive bond strength [11] 陈振华, 肖峰, 陆铭慧, 等. 微小层片型缺陷的超声非线性区
using the ultrasonic technique[J]. The Journal of Adhe- 域检测技术 [J]. 应用声学, 2019, 38(2): 200–207.
sion, 2014, 90(5–6): 545–554. Chen Zhenhua, Xiao Feng, Lu Minghui, et al. Nonlin-
[2] Ishii Y, Biwa S. Ultrasonic evaluation of interlayer interfa- ear ultrasonic regional detection method for testing tiny
cial stiffness of multilayered structures[J]. Journal of Ap- lamellar defects[J]. Journal of Applied Acoustics, 2019,
plied Physics, 2012, 111(8): 89. 38(2): 200–207.