三层介质超声谐振模式随材料和界面粘接性能变化的演变规律

在用超声波谐振对粘接材料的粘接强度进行无损评估时,不同模式对粘接强度的敏感程度受到众多因素和参数的影响,对检测结果的可靠性至关重要.基于多层介质中声传播和界面弱粘接边界条件的理论模型,将一个上下非对称的金属-粘接剂-金属三层结构的平面波反射系数函数中的谐振模式看作是上下铝金属层各自的Lamb波频散模式通过夹心粘接剂层相互耦合后叠加组成.改变影响结构粘接强度的因素,即粘接剂的性能参数(声阻抗、密度、厚度)和界面切向劲度系数kt来分析三层结构谐振模式耦合方式的变化,得出结论:粘接结构粘接性能的变化基本上不改变与被粘铝层相关的固有部分的Lamb波模式,而它们的耦合模式则在谐振频率上产生平移并会与固有模式进行交换和替代;不同参数的变化引起的模式演变有各自的规律,大多可彼此区分.