當超聲波在膠接件內(nèi)傳播時，會在基體和膠層的界面產(chǎn)生反射和折射。如果選用合適的頻率，其中引發(fā)的多重干涉將產(chǎn)生諧振?；w或膠層的厚度或彈性模量的變化會改變諧振頻率，而膠接層聲阻抗的任何變化將會改變諧振的幅值。因此，可以根據(jù)聲學(xué)特性(諧振頻率、聲阻抗)與連接件的力學(xué)特性(彈性、內(nèi)耗)之間的相互關(guān)系來評定試件的粘接強度。

Dietz以及Nolle和Westervelt研究了兩個圓棒互相膠粘對接后的縱向諧振特性，發(fā)現(xiàn)膠接層的彈性模量實數(shù)和虛數(shù)部分可表達為

式中，ρ為兩棒的密度(假定兩棒材質(zhì)相同); 為兩棒的總長度(假定兩棒等長); b為膠層的厚度; 是長度為 的棒的諧振頻率; 是將長度為的棒粘接起來后組合棒的諧振頻率的變化范圍； 是組合棒的諧振頻率的帶寬。

測定諧振頻率的變化 比較容易，所以，這項技術(shù)有可能用于測定材料的彈性模量，進而又有可能據(jù)此得出粘接強度的測定方法。Schliekelmann先用Redux775粘接劑將兩個材質(zhì)和尺寸都完全相同的棒膠接起來，在靜電換能器的激勵下，采用縱波諧振技術(shù)對它們進行了測定。從圖10-1可以看出，在諧振頻率較低時，隨著頻率的增加，棒的抗拉強度(接縫處受張應(yīng)力)迅速減小。當棒的抗拉強度較小時，諧振頻率較高，且隨頻率的增加，抗拉強度緩慢降低。觀察發(fā)現(xiàn)，在高強度區(qū)測定值的分散度更為明顯。