通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了聲束偏轉(zhuǎn)不同角度和聲場(chǎng)半徑變化時(shí)線性相控陣的聲場(chǎng)特性,并與基于瞬態(tài)波位移解析解的相控陣聲場(chǎng)計(jì)算方法得到的理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。首先研究了基于半圓圓弧離面瞬態(tài)位移的聲場(chǎng)計(jì)算方法,并進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算可靠性的優(yōu)化。然后建立了一套相控陣瞬態(tài)波位移場(chǎng)的測(cè)量系統(tǒng),以半圓形鋼板為試件,縱波傳感器為接收傳感器,測(cè)量了偏轉(zhuǎn)角度為-10°,-30°,-50°,-70°,及聲場(chǎng)半徑為50 mm,75 mm,100 mm和125 mm時(shí)線性超聲相控陣的聲束指向性;同時(shí)以基于瞬態(tài)波位移解析解的相控陣聲場(chǎng)計(jì)算方法,計(jì)算了相同條件下該相控陣的聲束指向性。最后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,取得了較好的一致。說(shuō)明基于瞬態(tài)波位移的相控陣聲場(chǎng)計(jì)算方法可以較好地計(jì)算線陣的聲場(chǎng),對(duì)于聲束偏轉(zhuǎn)較大角度和聲場(chǎng)半徑變化時(shí)也同樣有效。 

【文章來(lái)源】：聲學(xué)學(xué)報(bào). 2020,45(03)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

圖３不同離散線源間距下理論與仿真結(jié)果的對(duì)比??ＭＵ?ＤＰＯ?４０５４??數(shù)字纖器??針?biāo)悖簷C(jī)??＜Ｚ＞Ｃ＝＞??ＣＺ＞?〇??

３６４??．聲?學(xué)?學(xué)?報(bào)??．２０２０?年??（ｃ）知＝一ＳＱｅ??ｄ）?％＝－ｒｏ°??２．２聲束偏轉(zhuǎn)不同角度時(shí)的縱波指向性??本賣(mài)驗(yàn)采用的半圓試塊半徑犮＝１００?偏轉(zhuǎn)??角＆為－１０ｃ５?—３０°，?—５０ａｓ?－７０°。將每個(gè)取值點(diǎn)下??縱波傳感器測(cè)得的時(shí)域波形中的第一個(gè)波包，也就是??縱波波包的最大幅值歸－化后繪制在同一幅圖中，??即可得到圖７中圓圈所示的聲束偏轉(zhuǎn)不同角度時(shí)縱??波指詢性．的３１驗(yàn)結(jié)果》??理論計(jì)算采用了與本實(shí)驗(yàn)完全一致的材料參數(shù)??和陣列參數(shù)，即辦＝—１０。，—３０。，—潘。，—７０。；?Ｐ?＝??７８２７，１?ｋｇ／ｉｒｔｓ：，?Ｃｐ?＝?Ｓ－９〇４，ｌ?ｍ／ｓ｝?ｃｓ?＝?Ｓ２３２，３?ｒ?＝??ｌ〇０?ｍｍ，；．．?Ｚ＝０．５．立（邱．／?＝：?§＇?ＭＨｚ．；?ｉＶ?＝法２）．?＿ｐ＝?Ｑ．６??根據(jù)第１節(jié)中的方法，以ＭＡＴＬＡＢ數(shù)值計(jì)算所得??到的基于＿態(tài)位移解析解（Ａｎａｌｙｔｉｃ？�。�?Ｓｏｌｕｔｉｏｏ？?ｏｆ??ｉＭｓｐｌａｏｅｏｉｅｎ％?ＡＭＩＤ）?＿聲場(chǎng)指向性的理??論結(jié)果在圖７中以實(shí)線所示。．對(duì)比起見(jiàn)，基于簡(jiǎn)諧??圓柱波聲壓（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?Ｈａｒｍｏｎｉｃ??ＰＣＨＷ）的聲場(chǎng)指向性計(jì)算方法Ｗ得到的理論結(jié)果??如圖７中虛線－所??分析基千瞬態(tài)位移解析解的聲場(chǎng)指向性，可以??發(fā)現(xiàn)結(jié)果呈現(xiàn)以下特性：??⑴理．論結(jié)果，變：驗(yàn)結(jié)果所體現(xiàn)出的趨勢(shì)與特性??取得了較好的一致?１理論結(jié)果中聲束能量在整個(gè)聲場(chǎng)??上均有分布，不會(huì)出現(xiàn)在某些角度下能最為〇的情??況，這在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中也得到了較好的體現(xiàn)，??ｆ２）通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于偏轉(zhuǎn)角

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙層界面下非近軸近似多元高斯模型的相控陣聲場(chǎng)模擬[J]. 單寶華,李冬生,郭佳,黃敏聰,段忠東.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]相控陣超聲后處理成像技術(shù)研究、應(yīng)用和發(fā)展[J]. 周正干,李洋,周文彬.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]帶楔塊二維面陣列超聲相控陣聲場(chǎng)特性分析[J]. 盧超,勞巾潔,戴翔.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 靳世久,楊曉霞,陳世利,黃玉秋,郭薇.  電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]Modeling of the nonlinear acoustic field generated from a phased array using Gaussian superposition technique[J]. XU Yang,GUO Xiasheng,ZHANG Dong.  Chinese Journal of Acoustics. 2013(04)
[6]線陣探頭相控陣超聲檢測(cè)[J]. 潘亮,董世運(yùn),徐濱士,王玉江.  無(wú)損檢測(cè). 2013(10)
[7]Experimental studies of linear phased-array transmitter acoustic logging in cased wells with scaled borehole models[J]. CHEN Xuelian,DONG Xingmeng,TAN Baohai,LI Gang.  Chinese Journal of Acoustics. 2013(03)
[8]A synthesis pattern of acoustic field produced by phased array based on the direct weighting of the controlled acoustic pressure[J]. HU Jiwen~(1,2) QIAN Shengyou~(1(?)) DING Yajun~1 (1 College of Physics and Information Science,Hunan Normal University Changsha 410081) (2 College of Mathematics and Physics,University of South China Hengyang 421001).  Chinese Journal of Acoustics. 2012(01)
[9]Simulation study of the superharmonic field generated from a phase array transducer[J]. Narendra D Londhe,R.S.Anand.  Chinese Journal of Acoustics. 2011(04)
[10]Model-based optimization of phased array ultrasonic testing[J]. Sung-Jin Song,Hak-Joon Kim,Suk-Chull Kang,Sung-Sik Kang,Kyungcho Kim,Myung-Ho Song.  Chinese Journal of Acoustics. 2010(03)



本文編號(hào)：3613461