1、硬脆材料以其獨(dú)特的力學(xué)物理性能、機(jī)械性能廣泛應(yīng)用在航空航天、國防等高新技術(shù)領(lǐng)域，其加工表面特別是亞表面損傷的檢測是加工表面完整性研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。由于激光聲表面波技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確的對介質(zhì)表面/亞表面的物理和力學(xué)性能進(jìn)行微觀測量，且對材料表面/亞表面缺陷具有高度敏感性，該研究具有重要的理論和工程應(yīng)用意義。本文針對激光聲表面波法在材料缺陷損傷檢測中的應(yīng)用，從理論研究、仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)這三個(gè)方面對聲表面波檢測技術(shù)在硬脆材料加工損傷檢測中

2、的應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容如下所述。
　　在理論方面，應(yīng)用彈性波傳播的理論方程，從聲表面波在分層的壓電介質(zhì)材料中傳播的理論公式入手，推導(dǎo)了聲表面波在分層的各向同性和各向異性介質(zhì)中的邊界條件和傳播方程，最后采用MATLAB的編程方式，應(yīng)用循環(huán)迭代的方法計(jì)算出了聲表面波的理論色散曲線，分析了表面層具有不同楊氏模量值時(shí)對理論色散曲線的影響。
　　在仿真方面，本文根據(jù)聲表面波的傳播特征，在ANSYS軟件中建立了以Si晶體材料為目

3、標(biāo)的性能參數(shù)的幾何模型，在模型中通過加載位移載荷函數(shù)，對聲表面波的傳播過程進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真，通過對拾取點(diǎn)信號的拾取和處理得到了聲表面波傳播的仿真色散曲線，分析了具有不同楊氏模量和厚度的損傷層對色散曲線的影響。
　　為了進(jìn)一步對聲表面波在硬脆材料檢測中的應(yīng)用進(jìn)行研究，最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，首先根據(jù)激光聲表面波的檢測理論和應(yīng)用原理，搭建了激光聲表面波檢測平臺，其中包括激光器參數(shù)的計(jì)算和型號選取、PVDF壓電薄膜傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)字