【摘要】：超聲相控陣技術(shù)作為一門較新的工業(yè)無損檢測技術(shù),近年來得到了快速的發(fā)展。它可以靈活的實現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)和聚焦,擺脫了對構(gòu)件形狀的限制,具有操作方便、掃查范圍大、實時成像等優(yōu)點,因此可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)構(gòu)件檢測、航空航天、海洋檢測、軌道和油氣管道檢測等領(lǐng)域。但對于內(nèi)部缺陷復(fù)雜的構(gòu)件,聲散射比較嚴(yán)重對成像檢測是一個挑戰(zhàn),本文把相控陣技術(shù)應(yīng)用到固體中的圓柱形物體引起的散射場的研究中,開展了一部分工作。首先比較了超聲相控陣技術(shù)和合成孔徑技術(shù)的異同,構(gòu)建了鋼構(gòu)件中空氣泡的仿真模型,得到了相控發(fā)射下聲波受阻礙后的瞬態(tài)聲場,依據(jù)合成孔徑原理對線陣元探頭單獨逐個進行信號收發(fā),得到了經(jīng)過延時處理和陣列疊加后的總聲場,然后改變聚焦位置,做一組聚焦在缺陷附近的聲場信號,最后把信號按照聲程定位,繪制了聲壓三維圖和成像圖,對氣泡進行了定位。提出了一種把相控陣技術(shù)應(yīng)用到柱形物體引起的散射的方法,從經(jīng)典的平面波入射下彈性柱體的散射理論出發(fā),在仿真模型中進行驗證,然后分別得到了線陣列發(fā)射和相控陣的偏轉(zhuǎn)和聚焦功能下的散射場分布,并與理論解做了對比。結(jié)果表明,相控信號發(fā)射下聲場的強度有所提高,同時可以改善散射聲壓的分布,聲場更平滑。最后相控陣技術(shù)應(yīng)用到了雙圓柱的散射場中。最后用相控陣技術(shù)對固體中非均勻媒質(zhì)的散射場做了初步的研究,根據(jù)均勻媒質(zhì)模型和多重散射理論,構(gòu)建了固體媒質(zhì)中填充微小散射體的模型,繪制了散射體在不同體積分?jǐn)?shù)下的散射聲壓分布,然后研究了不同材料引起的正向、背向、側(cè)向的散射縱波和橫波,分析了散射波的特點。
【圖文】：

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本文編號：2646771