當(dāng)超聲波在膠接件內(nèi)傳播時(shí)，會(huì)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(huì)改變諧振頻率，而膠接層聲阻抗的任何變化將會(huì)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(lái)評(píng)定試件的粘接強(qiáng)度。

Dietz以及Nolle和Westervelt研究了兩個(gè)圓棒互相膠粘對(duì)接后的縱向諧振特性，發(fā)現(xiàn)膠接層的彈性模量實(shí)數(shù)和虛數(shù)部分可表達(dá)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(zhǎng)度(假定兩棒等長(zhǎng)); b為膠層的厚度; 是長(zhǎng)度為 的棒的諧振頻率; 是將長(zhǎng)度為的棒粘接起來(lái)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(cè)定諧振頻率的變化 比較容易，所以，這項(xiàng)技術(shù)有可能用于測(cè)定材料的彈性模量，進(jìn)而又有可能據(jù)此得出粘接強(qiáng)度的測(cè)定方法。Schliekelmann先用Redux775粘接劑將兩個(gè)材質(zhì)和尺寸都完全相同的棒膠接起來(lái)，在靜電換能器的激勵(lì)下，采用縱波諧振技術(shù)對(duì)它們進(jìn)行了測(cè)定。從圖10-1可以看出，在諧振頻率較低時(shí)，隨著頻率的增加，棒的抗拉強(qiáng)度(接縫處受張應(yīng)力)迅速減小。當(dāng)棒的抗拉強(qiáng)度較小時(shí)，諧振頻率較高，且隨頻率的增加，抗拉強(qiáng)度緩慢降低。觀察發(fā)現(xiàn)，在高強(qiáng)度區(qū)測(cè)定值的分散度更為明顯。