對于各向同性圓柱體樣品采用MCRAS測量其彈性性能具有快捷、方便的特點。當試樣只能被做成圓柱形的時候，MCRAS的優(yōu)勢更為突出。圖9-6是鋁棒樣品的實測和計算所得的形狀函數(shù)，比較表明，兩者之間具有非常好的一致性。其中，用于計算形狀函數(shù)的彈性常數(shù)是由時間渡越法測量所得到的。

2.纖維增強復(fù)合材料棒材橫向及軸向性能的評價

對采用橫向各向同性材料制成的圓棒，應(yīng)用RAS技術(shù)可對棒材的橫向及軸向性能進行評價。例如，纖維增強復(fù)合材料制成的棒線材表現(xiàn)出強烈且明顯的橫向各向同性。像這種軸向和橫向性能截然不同的試樣，對其性能進行無損表征具有重要意義。

RAS能夠用于上述試樣的軸向和橫向性能的表征，是因為一些諧振對圓柱形工件的軸向性能高度敏感，而有些諧振則主要對橫向性能敏感。研究發(fā)現(xiàn)，Rayleish波和Whispering Gal-lery波主要對材料的橫向性能敏感，而導(dǎo)波( Guided Wave) 則對材料的軸向性能高度敏感。圖9-7顯示了連續(xù)纖維增強型鋁基復(fù)合材料(continu-ous-fiber aluminum matrix composite ，CF-AMC)的彈性模量E11增加5%前后形狀函數(shù)的變化，該材料的彈性性能如下:

 

這里，方向3為沿軸線方向，而方向1和2則分布在橫截面上。復(fù)合材料的基體是鋁，而增強纖維是一種高純度(大于99%)細晶粒的氧化鋁纖維(Nextel@ 610陶瓷纖維)，它具有高的強度(2.7~3.4GPa)和高的剛度(400GPa)。

圖9-7中，字母R、W和G分別表示Rayleigh波、Whispering Gal-lery波和導(dǎo)波。可以看到，橫向E11增加5%主要影響R和W的諧振，而C的諧振則幾乎沒有變化。

圖9-8顯示了彈性模量E33增加5%的影響；圖9-9 顯示切變模量G13增加5%的影響。這兩個彈性常數(shù)對沿軸向傳播的波有著強烈的影響，因此可以觀察到這兩種情況中，G模式最敏感，而R和W則幾乎沒有變化。同時要注意到的一點是，相對于E33的變化而言，G的諧振對G13的變化更敏感。這是因為導(dǎo)波主要是一種剪切波，剪切波自然對切變模量的變化更敏感。

                       

對CF-AMC棒測量與計算所得的形狀函數(shù)進行比較(見圖9-10)后，發(fā)現(xiàn)兩種方法所得的形狀函數(shù)中的諧振效應(yīng)(曲線的最小值)吻合得很好，且諧振頻率之間的最大差異小于1.5%。需要注意的是，測量所得的形狀函數(shù)的幅度受到了測量系統(tǒng)中很多參數(shù)的影響，從而在某些頻率處出現(xiàn)了偏差。

   

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