技術特征：

1.一種用于確定材料的彈性模量的空氣耦合超聲檢測方法，其特征在于，采用空氣耦合超聲檢測設備實施所述空氣耦合超聲檢測方法，所述空氣耦合超聲檢測設備包括超聲波的發(fā)射探頭和接收探頭，所述空氣耦合超聲檢測方法包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)對稱模式和反對稱模式的導波頻散關系式，由給定的頻厚積、由待測材料制成的待測板的密度以及彈性模量和泊松比的估計值，求解出給定的頻厚積下各個模態(tài)的導波相速度，進而得到待測材料中導波的第一理論頻散曲線，所述第一理論頻散曲線為對稱模式及反對稱模式的相速度-頻厚積曲線，其中對稱模式和反對稱模式的導波頻散關系式分別為如下的公式(1)、(2)：

$\frac{tan\mathrm{\β}\frac{d}{2}}{\tan \mathrm{\α}\frac{d}{2}}=-\frac{4{\mathrm{\α\βk}}^2}{{(k^2-{\mathrm{\β}}^2)}^2}---\left(1\right)$

$\frac{tan\mathrm{\β}\frac{d}{2}}{\tan \mathrm{\α}\frac{d}{2}}=-\frac{{(k^2-{\mathrm{\β}}^2)}^2}{4{\mathrm{\α\βk}}^2}---\left(2\right)$

其中，k＝ω/c，ω＝2πf，

上述公式中d是待測板的厚度，f是導波的頻率，ω是導波的角頻率，c是導波相速度，k為波數(shù)，C_L是待測材料中的縱波波速，C_T是待測材料中的橫波波速，E為材料彈性模量，v為泊松比，ρ為待測板的密度，d、f之積為頻厚積；

步驟二、先利用導波的相速度理論值和折射定律求得在給定的頻厚積下導波的各個模態(tài)的諧振角，然后調節(jié)所述發(fā)射探頭和所述接收探頭使其與由待測板的厚度方向的夾角為求得的各個諧振角，并在與各個諧振角對應的頻厚積下測得待測板中的導波波長，根據(jù)測得的導波波長計算得到給定的頻厚積所對應的導波相速度，進而得到待測板中導波的第一實測頻散曲線，所述第一實測頻散曲線為對稱模式及反對稱模式的相速度-頻厚積曲線；

步驟三、根據(jù)第一理論頻散曲線得出第一導波相速度變化率曲線和第二導波相速度變化率曲線，第一導波相速度變化率曲線記錄有第一理論頻散曲線上每個點的第一相速度變化率、頻厚積及模態(tài)，每個點的第一相速度變化率為當彈性模量增大預設的第一百分比幅值后導波相速度的理論變化量，第二導波相速度變化率曲線記錄有第一理論頻散曲線上每個點的第二相速度變化率、頻厚積及模態(tài)，每個點的第二相速度變化率為當泊松比增大預設的第二百分比幅值后導波相速度的理論變化量，所述理論變化量均根據(jù)所述第一理論頻散曲線所對應的導波頻散關系式計算得出；

步驟四、根據(jù)第一導波相速度變化率曲線、第二導波相速度變化率曲線，找出多對計算點對，每一對計算點對由第一相速度變化率大于預設的第一閾值、且第二相速度變化率異號的兩個點組成；

步驟五、針對計算點對中的每一點，以其對應的彈性模量和泊松比替代步驟一中彈性模量和泊松比的估計值，并重復步驟一的計算過程得到待測材料中導波的第二理論頻散曲線，然后重復步驟二以基于第二理論頻散曲線測得第二實測頻散曲線；

步驟六、根據(jù)所述多對計算點對中各個點的模態(tài)和頻厚積從第二實測頻散曲線中查出各個點對應的第二實測導波相速度，以第二實測導波相速度c_i為初始解，由對稱模式和反對稱模式的導波頻散關系式(1)或(2)求出第二理論導波相速度c(f_i，c_i，ρ，E⁰，v⁰)，然后根據(jù)相速度偏差的最小平方和優(yōu)化算法，根據(jù)以下公式(3)，

$Min\[\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(c\right(f_i,c_i,\mathrm{\ρ},E^0,v^0)-c_i)}^2\]---\left(3\right),$

求出待測材料的彈性模量，其中，E⁰、v⁰分別為待測材料的彈性模量和泊松比，n為所述多對計算點對中點的總數(shù)量，點的序號i遍歷1至n，f_i是序號為i的點對應的導波頻率。

2.如權利要求1所述的空氣耦合超聲檢測方法，其特征在于，第一百分比幅值小于2％。

3.如權利要求1所述的空氣耦合超聲檢測方法，其特征在于，第二百分比幅值小于1％。

4.如權利要求1所述的空氣耦合超聲檢測方法，其特征在于，所述空氣耦合超聲檢測設備還包括工控機、數(shù)據(jù)采集卡、信號發(fā)生器、功率放大器和前置放大器，其中，

所述發(fā)射探頭和所述接收探頭位于待測板的同側，且其設置方向相對于待測板的法向對稱，所述信號發(fā)生器經(jīng)所述功率放大器連接至所述發(fā)射探頭，所述接收探頭經(jīng)所述前置放大器連接至數(shù)據(jù)采集卡和工控機，并且所述數(shù)據(jù)采集卡還與所述信號發(fā)生器或所述功率放大器相連接，以保證發(fā)射信號和接收信號的同步。