在以航空航天、國(guó)防軍工為代表的高精尖領(lǐng)域,為保證系統(tǒng)安全可靠地工作,定期對(duì)核心零部件進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)是至關(guān)重要的。超聲相控陣檢測(cè)具有檢測(cè)模式靈活、探測(cè)深度大和檢測(cè)速度快等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為上述領(lǐng)域的重要檢測(cè)手段。但是常規(guī)相控陣檢測(cè)方法的成像分辨率無(wú)法突破瑞利衍射極限,影響后續(xù)缺陷的評(píng)價(jià),因此本文對(duì)基于時(shí)間反轉(zhuǎn)算子的超分辨成像算法進(jìn)行研究,同時(shí)針對(duì)時(shí)間反轉(zhuǎn)算子估計(jì)對(duì)噪聲敏感的問(wèn)題深入分析,通過(guò)提高回波信號(hào)的信噪比,保證超分辨成像算法的穩(wěn)定性,本文的主要研究工作如下:分析超聲體波在固體介質(zhì)中的傳播特性。推導(dǎo)波動(dòng)方程,針對(duì)建模仿真時(shí)常用的聲波(柱面波和平面波)計(jì)算其特解表達(dá)式,研究聲波在固體介質(zhì)中的兩種常見(jiàn)模態(tài)(橫波和縱波)的相關(guān)特性,以及聲波在不連續(xù)邊界面處的作用,最后對(duì)聲波在固體介質(zhì)中的傳播衰減特性進(jìn)行分析,提出固體介質(zhì)衰減系數(shù)的有效測(cè)定方法,為后續(xù)檢測(cè)提供理論基礎(chǔ)。對(duì)一維線性陣列進(jìn)行建模。通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)聲壓指向性函數(shù)分析陣列幾何參數(shù)和激勵(lì)信號(hào)頻率對(duì)陣列檢測(cè)性能的影響,證明通過(guò)增大激勵(lì)信號(hào)頻率,減小波長(zhǎng)可以提高檢測(cè)精度,限制陣元間距小于等于半波長(zhǎng)可以在成像范圍內(nèi)有效消除柵瓣;利用波束輪廓建模對(duì)線性陣...

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
    1.2 超聲相控陣檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 固體介質(zhì)中超聲波傳播特性研究
    2.1 引言
    2.2 波動(dòng)方程推導(dǎo)及特解形式
    2.3 固體介質(zhì)中復(fù)雜的波的模態(tài)
    2.4 聲波在不連續(xù)邊界面處的作用
    2.5 波的能量衰減特性
    2.6 本章小結(jié)
第3章 一維線性超聲相控陣建模分析
    3.1 引言
    3.2 超聲陣列換能器選擇
    3.3 超聲缺陷檢測(cè)基本原理及方法
    3.4 一維線性超聲相控陣建模
        3.4.1 單陣元聲壓指向性函數(shù)分析
        3.4.2 陣列換能器聲壓指向性分析
    3.5 超聲相控陣檢測(cè)性能評(píng)價(jià)
        3.5.1 波束輪廓建模及分析
        3.5.2 點(diǎn)傳播函數(shù)建模及分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 缺陷檢測(cè)方法研究
    4.1 引言
    4.2 全聚焦成像算法
        4.2.1 算法核心思想
        4.2.2 算法仿真
    4.3 相干平面波復(fù)合成像
        4.3.1 算法核心思想
        4.3.2 算法仿真
    4.4 時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類算法
        4.4.1 算法核心思想
        4.4.2 算法推導(dǎo)
        4.4.3 時(shí)間反轉(zhuǎn)算子估計(jì)
        4.4.4 算法仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 有限元仿真驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 COMSOL介紹
    5.3 仿真模型建立
        5.3.1 幾何模型和材料參數(shù)設(shè)置
        5.3.2 仿真物理場(chǎng)設(shè)置
        5.3.3 有限元網(wǎng)格剖分
        5.3.4 仿真求解器設(shè)置
    5.4 仿真結(jié)果
        5.4.1 超聲縱波聲速標(biāo)定
        5.4.2 仿真驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3781805