利用諧振法測(cè)試粘接結(jié)構(gòu)時(shí)，用寬頻或掃頻信號(hào)激發(fā)聲波，探頭從一側(cè)靠近試樣即可。該方法基于材料有效厚度等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)形成駐波的原理進(jìn)行檢測(cè)。試驗(yàn)材料的有效厚度與共振頻率成反比。

通過(guò)測(cè)量壓電晶體換能器的負(fù)載效應(yīng)能夠反映頻率響應(yīng)，這一效應(yīng)可用傳播線理論進(jìn)行分析。諧振測(cè)試法檢測(cè)未粘接是建立在粘接區(qū)與未粘接區(qū)的特性差異基礎(chǔ)上的。一個(gè)未粘接好的材料將比粘接結(jié)構(gòu)的響應(yīng)頻率有更高的共振頻率。被檢測(cè)材料作為終端或負(fù)載，會(huì)對(duì)換能器的電阻和諧振頻率造成影響?？梢詫⒄辰淤|(zhì)量好的區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)用作參考，來(lái)探測(cè)粘接不良的區(qū)域或位置。

1.多層結(jié)構(gòu)中脫粘區(qū)深度的定位

在工業(yè)生產(chǎn)中時(shí)常需要在多層結(jié)構(gòu)中查找脫粘區(qū)的深度。如圖10-16所示，如果材料結(jié)構(gòu)滿足在其相對(duì)的兩個(gè)面上放置探頭，實(shí)施透射法檢測(cè)，那么很容易探測(cè)到脫粘區(qū)的存在。但是確定脫粘區(qū)的深度就不那么容易了。通常由于構(gòu)件第一層中會(huì)產(chǎn)生多重回波，因而采用脈沖回波技術(shù)難以達(dá)到目的。對(duì)于某些類型的結(jié)構(gòu)，可以利用諧振檢測(cè)技術(shù)確定脫粘區(qū)深度。

假定圖10-16中在構(gòu)件某一未知深度存在脫粘區(qū)，基本的想法是設(shè)法使檢測(cè)表面和脫粘區(qū)之間形成諧振?；蛘哒f(shuō)將聲波導(dǎo)入多層粘接構(gòu)件中，形成連續(xù)波或準(zhǔn)連續(xù)波，且恰好在脫粘區(qū)的上面入射到多層介質(zhì)，超聲波在每一層交界處會(huì)出現(xiàn)幅度和相位的變化，直到它到達(dá)脫粘區(qū)為止。脫粘區(qū)在聲頻下相當(dāng)于一個(gè)類似鏡面反射器，則聲波的“反射”波沿著同一路徑返回，最后離開(kāi)前表面。倘若條件有利，就會(huì)在特定的頻率下建立起諧振狀態(tài)，它正好是脫粘區(qū)前面的這組疊層的特征。如果這一諧振頻率對(duì)這組疊層是單值的，就不難確定脫粘部位的深度了。因此有式中，Z_n為第n層的聲阻抗；λ_n 為在第n層內(nèi)的波長(zhǎng);d_n為第n層的厚度；Z_in為入射到多層結(jié)構(gòu)上的聲波的輸入阻抗。

多層粘接結(jié)構(gòu)可以作為單層結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，只不過(guò)現(xiàn)在要以入射波的頻率作為橫坐標(biāo)。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在圖10-17中只以對(duì)數(shù)坐標(biāo)畫(huà)出了限定頻率范圍內(nèi)的幅度。該曲線并沒(méi)有把各層的衰減考慮進(jìn)去。實(shí)際情況是，激勵(lì)較高階諧振的可能性極小，只有650kHz~1.08MHz這種較低階諧振頻率才有意義。

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