基于分数阶傅里叶变换的声表面波涂层厚度检测

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-2SiO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2SiO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.

关键词：声表面波、频散曲线、分数阶傅里叶变换

所属期刊栏目：55

分类号：O426.9(声学)

资助基金：国家自然科学基金52075379

在线出版日期：2022-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：714-720