超聲相控陣檢測技術通過電子技術控制探頭陣元的相對延時激發(fā),使聲束具有偏轉(zhuǎn)、聚焦和偏轉(zhuǎn)聚焦的能力,利用其特點能有效的提升聲場的檢測靈敏度和分辨力,但是超聲相控陣探頭參數(shù)的不同會對聲場造成很大的影響,從而影響聲場的檢測靈敏度和分辨力,因此超聲相控陣探頭的聲場是值得研究的問題。利用ANSYS軟件建立Q235鋼板中的超聲相控陣探頭的聲場有限元模型,并對其進行仿真模擬,不但能節(jié)約研究成本和時間,還能方便對檢測聲場的直觀理解,同時也為實際檢測的預測、探頭選型和檢測結果分析提供參考依據(jù),具有重要的應用價值。本文基于超聲相控陣基本原理,以Q235鋼板為研究對象,建立完整的超聲相控陣探頭的聲場和含有圓孔缺陷的檢測聲場的有限元模型,據(jù)此分析超聲相控陣探頭聲場的分布特征,總結超聲相控陣探頭幾何參數(shù)和聚焦深度對檢測聲場的影響,從而提出對于檢測不同深度缺陷探頭的選用準則。主要研究內(nèi)容包括:第一,利用ANSYS仿真軟件建立Q235鋼板中的超聲相控陣探頭的聲場有限元模型并進行了仿真模擬,同時借助MATLAB軟件對仿真結果進行數(shù)據(jù)處理得到各模型的聚焦聲場云圖,直觀的理解超聲相控陣探頭的聲場特征。第二,利用ANSYS軟...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1常規(guī)單晶探頭和陣列多晶探頭對多向裂紋的檢測比較

桂林理工大學碩士學位論文9板厚與波長相近的板中傳播，用于檢測薄板[61]。（2）超聲相控陣技術特點超聲相控陣技術最主要的特點是探頭中的各陣元的振幅和延時都能被人為設定并加以控制，從而獲得超聲聚焦波束，并且波束的偏轉(zhuǎn)角度，聚焦深度和焦點位置都能有計算機控制[7]。在實際的被檢測試件....

圖2.2常見的幾種超聲相控陣探頭模型

桂林理工大學碩士學位論文10圖2.2常見的幾種超聲相控陣探頭模型（4）相控陣聲束的發(fā)射與接收、偏轉(zhuǎn)與聚焦如果使驅(qū)動電路同時對探頭陣列中各陣元施加同樣的驅(qū)動脈沖信號，都可以被看作是一個點波源發(fā)射球面波，這些球面波會相互疊加從而形成行波脈沖，如圖2.3所示，其中的虛線為球面波。此種控....

圖2.3陣元間無相對延時

桂林理工大學碩士學位論文10圖2.2常見的幾種超聲相控陣探頭模型（4）相控陣聲束的發(fā)射與接收、偏轉(zhuǎn)與聚焦如果使驅(qū)動電路同時對探頭陣列中各陣元施加同樣的驅(qū)動脈沖信號，都可以被看作是一個點波源發(fā)射球面波，這些球面波會相互疊加從而形成行波脈沖，如圖2.3所示，其中的虛線為球面波。此種控....

圖2.4延時偏轉(zhuǎn)

桂林理工大學碩士學位論文11圖2.4延時偏轉(zhuǎn)圖2.5延時聚焦改變每個陣元的相對延遲時間也可以使相控陣接收信號的特性發(fā)生改變。圖2.6為平面波陣面到達相控陣的例子。當相控陣探頭中的每個陣元收到平行的沖擊波時，每個陣元都會發(fā)出電信號，但是這些電脈沖信號都不是同時發(fā)出的，但如果對這些電....

本文編號：3931951