本文關(guān)鍵詞：基于多元高斯聲束模型的超聲檢測聲場模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 超聲探頭的聲場分布直接影響著檢測結(jié)果,了解聲場分布對于檢測的順利進行、提高檢測的效果都起著至關(guān)重要的作用。近幾年,隨著超聲無損檢測數(shù)學(xué)模型的發(fā)展和大容量個人計算機的普及,超聲無損檢測模擬和仿真迅速發(fā)展成為無損檢測領(lǐng)域的一個重要分支。 本文分析了超聲波的傳播規(guī)律,描述了多元高斯聲束理論的公式,并建立了聲場的分析模型。該模型是由一系列高斯聲束疊加而成,可模擬直探頭和聚焦探頭水浸檢測斜入射時的聲場分布,計算效率高,易于在個人計算機上實現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上,基于多元高斯聲束模型,利用個人計算機進行超聲檢測聲場的模擬和計算,實現(xiàn)了檢測聲場的可視化。為了驗證聲場模擬的可靠性,利用小球法測量了直探頭的水中輻射聲場,將試驗聲場和模擬聲場比較,發(fā)現(xiàn)多元高斯聲束模型在遠場區(qū)和大部分近場區(qū)都是有效的。因此,用該模型來分析各種不同探頭實際超聲檢測的聲場分布,是合理有效的。作者還進一步分析了界面曲率和波型轉(zhuǎn)換對超聲檢測的影響,理論分析符合超聲檢測的一般規(guī)律。 為了使多元高斯模型使用更加方便,本文設(shè)計并開發(fā)了基于多元高斯聲束理論的超聲檢測聲場模擬軟件,該軟件具有良好的圖形用戶界面,操作簡單,可方便地實現(xiàn)直探頭、聚焦探頭和斜探頭的檢測聲場模擬,可幫助檢測人員進行檢測過程的分析及結(jié)構(gòu)件的可檢性預(yù)測,并選擇合適的檢測工藝參數(shù)。 側(cè)通孔和平底孔都是超聲無損檢測中經(jīng)常使用的人工缺陷,對標定檢測系統(tǒng)精度和設(shè)置檢測參數(shù)都有著非常重要的作用。本課題建立了基于多元高斯聲束理論的超聲測量模型,預(yù)測了各向同性的固體試件內(nèi)側(cè)通孔和平底孔的脈沖回波信號,并與實驗信號對比,驗證了模型的有效性。
【關(guān)鍵詞】：超聲無損檢測 多元高斯聲束模型 模擬聲場 測量模型
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH878.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及目的9
• 1.2 國內(nèi)外綜述9-16
• 1.2.1 超聲波仿真的解析方法研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 基于數(shù)值方法的超聲波模擬和仿真14-16
• 1.2.3 我國超聲波檢測模擬和仿真的發(fā)展16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 多元高斯聲束模型17-26
• 2.1 高斯聲束模型17-19
• 2.2 超聲波的傳播和折射19-22
• 2.2.1 超聲波在液體中的傳播過程19-20
• 2.2.2 超聲波穿透液固界面的過程20-21
• 2.2.3 超聲波在固體中的傳播過程21-22
• 2.2.4 完整的單高斯聲束表達式22
• 2.3 多元高斯聲束模型22-25
• 2.3.1 多元高斯函數(shù)疊加系數(shù)23-24
• 2.3.2 多元高斯函數(shù)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 探頭輻射聲場的試驗分析26-36
• 3.1 小球法測定聲場的實驗分析26-33
• 3.1.1 小球法測定聲場的實驗26-29
• 3.1.2 模擬聲場與實驗聲場的對比分析29-33
• 3.2 測定聚焦探頭焦距的實驗33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第4章 基于模擬方法分析超聲檢測聲場36-49
• 4.1 不同探頭的輻射聲場分布36-41
• 4.1.1 直探頭36-38
• 4.1.2 聚焦探頭38-40
• 4.1.3 斜探頭40-41
• 4.2 界面曲率對聲束的影響41-43
• 4.3 波型轉(zhuǎn)換43-45
• 4.4 超聲檢測聲場模擬軟件的設(shè)計與開發(fā)45-48
• 4.4.1 ActiveX技術(shù)45
• 4.4.2 軟件的設(shè)計與開發(fā)45-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 人工缺陷的超聲檢測信號模擬49-67
• 5.1 系統(tǒng)效率系數(shù)49-50
• 5.2 側(cè)通孔的檢測A信號模擬50-59
• 5.2.1 水浸檢測側(cè)通孔的信號模擬51-57
• 5.2.2 斜探頭接觸檢測的信號模擬57-59
• 5.3 平底孔的檢測A信號模擬59-66
• 5.3.1 接觸檢測平底孔的信號模擬59-62
• 5.3.2 水浸檢測平底孔的信號模擬62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻68-72
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明72
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書72-73
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位涉密論文管理73-74
• 致謝74

【引證文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李文強;透射時差法超聲無損檢測技術(shù)研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D];太原理工大學(xué);2011年

2 遲大釗;基于超聲TOFD法的焊縫缺陷表征研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 韓偉;基于高斯聲束模型的超聲檢測仿真技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2011年

2 沙正驍;奧氏體不銹鋼焊縫中超聲傳播路徑的模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 張帥;奧氏體不銹鋼焊縫超聲TOFD檢測噪聲信號特征研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 樊振軍;通用超聲檢測系統(tǒng)檢測過程仿真技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2012年

5 韓鵬;環(huán)形陣列超聲檢測仿真技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2010年

6 姜燕;超聲顯微系統(tǒng)自動對焦技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于多元高斯聲束模型的超聲檢測聲場模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：434670