声束
集中发射的一束机械波
声束是机械工程领域中通过能量聚焦形成的定向机械波束。其核心技术特征体现在利用波源阵列或调控装置实现机械波能量在特定方向上的集中传输。根据GB/T 38811-2020国家标准,声束控制法被确立为金属材料残余应力检测的标准化方法。在先进制造领域,北京理工大学通过高能声束调控技术实现了低应力焊接、增材制造等工艺的突破。南京大学梁彬团队研发的静态被动式声束时空调控技术,通过超构声呐器件实现了无需机械移动的动态扫描功能。
定义与物理特性
声束是由声源发射且能量在特定方向集中的机械波束,其形成依赖于波源阵列的相位调控或波导结构的优化设计。在机械工程中主要用于应力检测与能量传输,具有方向性强、能量密度高的特征。通过调控声束参数(如频率、振幅、相位)可实现检测灵敏度和加工精度的提升。
在残余应力检测中的应用
2020年颁布的国家标准GB/T 38811-2020《金属材料 残余应力 声束控制法》将声束技术确立为标准化检测方法。该方法通过发射聚焦超声波束穿透金属材料,根据声波传播特性反演材料内部应力分布,检测精度可达±10MPa,优于传统应变片法。北京理工大学检测与控制研究所应用该技术开发的超声导波阵列成像系统,已实现航空发动机叶片缺陷的微米级检测精度。
高能声束调控技术
在先进制造领域,高能声束调控系统通过以下技术创新实现突破:
声束时空调控技术
南京大学2023年研发的静态被动式调控系统取得以下进展:
最新修订时间:2025-10-22 04:37
目录
概述
定义与物理特性
在残余应力检测中的应用
高能声束调控技术
参考资料