[发明专利]用于测量层压板的面内弹性常数的装置和方法

权利要求书

1.一种装置(100)，其包含：

波发生器(104)，其被配置为同时生成穿过层压板(102)沿多个面内方向传播的多个声波；

多个换能器(106)，其彼此隔开并沿各个面内方向可定位在距所述波发生器(104)的已知距离处，所述换能器(106)被配置为检测穿过所述层压板(102)沿各个面内方向传播的声波；以及

处理设备(112)，其被耦合到所述换能器(106)并被配置为根据由所述换能器(106)检测的声波的速度的函数同时计算所述层压板(102)的多个弹性常数，所述处理设备(112)被配置为根据所述已知距离和所述声波到所述换能器(106)的到达时间的函数计算所述速度，

支架臂(108)，所述换能器(106)被彼此分隔地固定在所述支架臂上，所述支架臂(108)能够被定位从而沿各个0°、45°和90°面内方向定位所述换能器(106)，并且其中所述换能器定位在距所述波发生器相同的已知距离处。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中所述波发生器(104)包含易受能量源(110)诱导而产生超声波的标靶，所述能量源(110)被配置为将脉冲引导到所述标靶上。

3.根据权利要求1所述的装置(100)，其中所述面内方向包括正交的第一面内方向和第二面内方向，并且

其中所述处理设备(112)被配置为同时计算所述多个弹性常数包括其被配置为计算在所述正交的第一面内方向和第二面内方向上的杨氏模量、泊松比和剪切模量。

4.根据权利要求3所述的装置(100)，其中由所述换能器(106)检测的声波的速度包括在所述0°、45°和90°面内方向上的纵向波速度和在所述0°面内方向上的横向波速度，以及

其中所述处理设备(112)被配置为基于在所述0°、45°和90°面内方向上的纵向波速度、在所述0°面内方向上的横向波速度以及所述层压板(102)的已知密度同时计算杨氏模量、泊松比和剪切模量。

5.一种方法(200)，其包括：

由波发生器(104)同时生成穿过层压板(102)沿多个面内方向传播的多个声波；

由多个换能器(106)检测穿过所述层压板(102)传播的声波，所述换能器(106)彼此隔开并沿各个面内方向被定位在距所述波发生器(104)的已知距离处，所述换能器(106)被配置为检测穿过所述层压板(102)沿各个面内方向传播的声波；

根据由所述换能器(106)检测的声波的速度的函数同时计算所述层压板(102)的多个弹性常数，所述速度是根据所述已知距离和所述声波到所述换能器(106)的到达时间的函数计算的；以及

其中所述换能器(106)被固定至支架臂(108)并且彼此分隔，所述支架臂(108)能够被定位从而沿各个0°、45°和90°面内方向定位所述换能器(106)，并且其中所述换能器定位在距所述波发生器相同的已知距离处。

6.根据权利要求5所述的方法(200)，其中所述波发生器(104)包含标靶，并且同时生成所述多个声波包括能量源(110)将脉冲引导到所述标靶从而诱导所述标靶生成超声波。

7.根据权利要求5所述的方法(200)，其进一步包括：

紧靠所述层压板(102)的主表面布置所述波发生器(104)和换能器(106)以便与所述层压板(102)进行声通信。

8.根据权利要求5所述的方法(200)，其中所述面内方向包括正交的第一面内方向和第二面内方向，并且

其中同时计算所述多个弹性常数包括计算所述正交的第一面内方向和第二面内方向上的杨氏模量、泊松比和剪切模量。

9.根据权利要求8所述的方法(200)，其中由所述换能器(106)检测的声波的速度包括所述0°、45°和90°面内方向上的纵向波速和所述0°面内方向上的横向波速，以及

其中基于所述0°、45°和90°面内方向上的所述纵向波速、所述0°面内方向上的所述横向波速以及所述层压板(102)的已知密度同时计算所述杨氏模量、泊松比和剪切模量。

10.根据权利要求5所述的方法(200)，其进一步包括：

紧靠包括所述层压板(102)的飞行器的一部分布置所述波发生器(104)和所述换能器(106)。