基于分数阶傅里叶变换的声表面波涂层厚度检测

作     者：林滨 杜安尧 刘再蔚 梁小虎 Lin Bin;Du Anyao;Liu Zaiwei;Liang Xiaohu

作者机构：天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300354 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52075379) 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2022年第55卷第7期

页      码：714-720页

摘      要：为了实现对激光激发声表面波时域信号进行频散分析转变为声表面波频散曲线进而对基体-涂层材料涂层厚度的无损检测这一过程,提出了一种基于分数阶傅里叶变换的激光激发声表面波频散曲线获取方法.对时域信号进行分数阶傅里叶变换可以在一定的变换阶次p形成脉冲峰,利用脉冲点的坐标值可以直接获取信号的调频率与中心频率,进而可以计算得到原信号的时频曲线.利用具有不同传播距离下拾取声表面波信号的时频曲线可以获得基体-涂层材料的声表面波频散曲线.在由瑞利波包和高斯白噪声模拟构造的激光激发声表面波信号的时频分析中,分数阶傅里叶变换展现出了比小波变换更好的效果.此外,搭建激光激发声表面波实验平台,对Si-SiO_(2)的基体-涂层材料进行薄膜厚度检测,利用分数阶傅里叶变换对不同传播距离的4个表面波信号进行变换获取其时频信息,并通过线性拟合计算实验频散曲线;通过快速算法计算理论频散曲线,并利用失配函数方法反演计算SiO_(2)涂层厚度.最终结果显示涂层厚度误差仅为0.75%,可以说明分数阶傅里叶变换是声表面波反演计算频散曲线的一个有效方法.

主 题 词：声表面波 频散曲线 分数阶傅里叶变换 

学科分类：07[理学] 082403[082403] 08[工学] 070206[070206] 0805[工学-能源动力学] 0824[工学-林业工程类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11784/tdxbz202103050

馆 藏 号：203111656...