Page 190 - 《应用声学》2023年第2期

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动态光弹法实验测量的结果存在系统误差，由 [7] Ying C, Zhang S, Shen J. Scattering of ultrasound in solids
于聚焦探头在固体中的辐射应力场呈轴对称性三 as visualized by the photoelastic technique[J]. Journal of
Nondestructive Evaluation, 1984, 4(2): 65–73.
维分布，沿光路方向上，各点应力并不相同，出射 [8] 童景伟, 李鸿琦. 光弹性原理及测试技术 [M]. 北京: 科学出版
光是各点双折射效应累积的结果。因此，测得的应 社, 2009: 1–28.
[9] 肖开丰. 超声波在弹性固体传播的数值模拟及动态光弹的实
力场与真实辐射场存在一定差异。但本文更关注声
验研究 [D]. 太原: 中北大学, 2008.
轴线上的聚焦特性参数，这种系统误差的影响相对 [10] 应崇福, 张守玉, 沈建中. 超声在固体中的散射 [M]. 北京: 国
较小。 防工业出版社, 1994.
[11] Kurzynowski P, Woźniak W A. Phase retardation mea-
上述实验结果表明：动态光弹法可定量测量聚
surement in simple and reverse Senarmont compen-
焦探头在固体中的应力场，直接获取聚焦特性参数。 sators without calibrated quarter wave plates[J]. Optik-
该方法可避免小球反射法中小球尺寸对测量结果 International Journal for Light and Electron Optics, 2002,
113(1): 51–53.
造成的偏差，具有直观、无干扰的优势。
[12] 安志武, 胡中韬, 廉国选, 等. 固体介质中超声应力场的定量
测量 [J]. 应用声学, 2018, 37(1): 83–87.
3 结论 An Zhiwu, Hu Zhongtao, Lian Guoxuan, et al. Quanti-
tative measurement of ultrasonic stress field in solid me-
本文采用动态光弹观测系统，结合 Senarmont dia[J]. Journal of Applied Acoustics, 2018, 37(1): 83–87.
[13] 王月兵, 平自红. 高频聚焦换能器声场的激光测量法 [J]. 应用
补偿法，实现了透明固体中聚焦探头声场的绝对应
声学, 2003, 22(1): 12–15.
力测量，获得了聚焦声场参数，包括焦距、−3 dB 焦 Wang Yuebing, Ping Zihong. Test of sound-field for
柱长度和−3 dB焦点宽度。光弹法测量结果与仿真 high frequency focused transducers using laser interferom-
etry[J]. Journal of Applied Acoustics, 2003, 22(1): 12–15.
计算及小球反射法测量结果基本吻合，相对误差最 [14] 徐峥, 陈皓, 钱梦騄, 等. 点聚焦探头声场的可视化和测量 [J].
大为7.40%，能够满足工程应用的需求。 声学技术, 2013, 32(S1): 139–140.
与水浸式测量方法相比，动态光弹法能直接定 Xu Zheng, Chen Hao, Qian Menglu, et al. Visualiza-
tion and measurement of acoustic field induced by point-
量测量聚焦探头在透明固体中的应力场，真实表征 focusing ultrasound[J]. Technical Acoustics, 2013, 32(S1):
声场的聚焦特性。相对于间接换算聚焦参数的方 139–140.
[15] 金士杰, 安志武, 廉国选, 等. 光弹法测量超声换能器声场 [J].
式，本文为聚焦探头在固体中声场特性参数的获取
应用声学, 2014, 33(2): 107–111.
提供了一种新思路。 Jin Shijie, An Zhiwu, Lian Guoxuan, et al. Photoelastic
quantification of ultrasonic beams radiated by transduc-
ers[J]. Journal of Applied Acoustics, 2014, 33(2): 107–111.
参 考 文 献 [16] 匡鹿婷, 宋波, 毛捷, 等. 基于光流法的固体内部声传播方向
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