激光瞬态热栅法表面声波设备

无损原位测微区塑性

利用激光诱导瞬态热栅产生的表面声波，通过晶体取向变化无损、非接触地定量表征金属材料微区塑性变形，并可推广到多晶材料。

Jia, Kangning · Feiyang, Sun · Chengyi, Zhang · Zhiyuan, Dong · Ling, Li · 樊莉 · 殷安民 · Xiangjun, Xiang · 颜学俊 · 余晓冬 · 张淑仪

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2026

具体参数

验证材料

Hastelloy B-4

技术优势

无损非接触

利用激光超声激发和探测表面声波，不接触样品表面，无需耦合剂，适合原位监测。

微区空间成像

通过测量表面声波频率在变形区域的分布，可以成像塑性变形的空间分布，定位塑性区。

与EBSD一致

反演得到的取向角度变化与EBSD测量的欧拉角变化吻合，证明方法的可靠性。

可推广至多晶

方法原理基于晶体取向变化，不限于单晶，可以扩展到多晶材料。

应用场景

• 无损检测：用激光超声原位检测服役金属构件的微区塑性变形，无需破坏样品。
• 材料力学性能表征：通过晶向变化反演塑性变形，表征材料的力学响应。
• 金属损伤评估：定位塑性区域，评估金属材料累积损伤程度。
• 航空结构健康监测：对航空结构进行无损、非接触的健康监测，早期发现塑性变形。