相控陣超聲無損檢測技術(shù)由于具有聲束柔性化合成與自適應(yīng)控制能力,可滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)、近端面和近表面缺陷的檢測應(yīng)用需求,能有效減少檢測死區(qū)和盲區(qū),加之其動態(tài)聚焦能力使得成像檢測性能大幅度提升。因此,該技術(shù)已成為目前無損檢測領(lǐng)域研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。然而,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,盡管相控陣超聲無損檢測技術(shù)取得了飛速的發(fā)展,但隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展及工業(yè)檢測對象和需求的多樣化,該技術(shù)在理論、技術(shù)和應(yīng)用等層面上都有待進(jìn)一步深化研究。實(shí)際上,相控陣超聲無損檢測技術(shù)的有效實(shí)施還有賴于換能器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及聲束合成控制參數(shù)的合理選擇,而聲場建模及其檢測重建技術(shù)分別構(gòu)成了該技術(shù)研究的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。但現(xiàn)有的聲場理論建模主要是針對均勻介質(zhì)而展開,并且聲場檢測重建方法也存在自動化程度不高、檢測結(jié)果表征不友好等問題�；谝陨媳尘�,在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“圓柱類部件高性能自動化相控陣超聲成像檢測理論與技術(shù)的研究”(No.51675480)的資助下,本學(xué)位論文提出開展相控陣超聲場建模及其自動化檢測技術(shù)研究。在了解相控陣超聲無損檢測技術(shù)、聲場建模及其檢測重建方法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,明確相關(guān)技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)與問題的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)開...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖21超聲波傳播示愈圖

聲壓函數(shù)可以表達(dá)為??（＼１／２??ｐ（ｒ，ｔ）＝以?（２－４）??Ｖ?Ｊ??其中，凡是關(guān)于波數(shù)々的函數(shù)，可以通過式（２－２）、式（２－３）和式（２－４）進(jìn)行求解。式（２－４）??是簡單線源的聲壓分布函數(shù)，是后續(xù)計(jì)算聲場模型的基礎(chǔ)。??２）矩形陣元的聲壓分布??相控線性陣列中的單....

圖２．２相控陣波束合成控制示意圖??圖２．２（ｂ）所示是相控陣波束聚焦的原理示意圖，最先激勵兩側(cè)的陣元，然后以一??

最終實(shí)現(xiàn)柔性地控制聲場波束。常見的波束合成方法是通過給陣元加以固??定的激勵延時量而形成波束聚焦和偏轉(zhuǎn)｜７５］。??如圖２．２（ａ）所示是相控陣波束偏轉(zhuǎn)的原理示意圖，通過順序脈沖激勵陣列陣元實(shí)??現(xiàn)相控陣波束的相位控制。改變激勵脈沖的時間序列，就可以使聲束傳播的方向重新??定向到....

圖2.4均勻介返

如圖２．５所示，為疊層結(jié)構(gòu)中相控陣超聲場聲壓的幾種情況。具體的仿真參數(shù)為：??第一層介質(zhì)水，厚度為２０ｍｍ，聲速１５００ｍ／ｓ，第二層介質(zhì)為鋼，聲速５９００ｍ／ｓ?（模擬??水浸式檢測環(huán)境）？，陣元中心頻率為５ＭＨｚ，陣元數(shù)量３２個，陣元長度為１０ｍｍ，陣元??寬度為０．４ｍｍ，....

圖2乃盛層結(jié)構(gòu)中的聲場分布

：１０?２０?３０?－ＪＯ?５０?／＜？?ＴＯ?ｘ〇?｜〇?；〇?ｔｏ?４０?ｆ〇?ｍｉ?７０?Ｗ）??／ｉｍｉｎ）?Ｚ（ｍｍ＞??⑷波束無偏轉(zhuǎn)、聚焦４０ｍｍ處?（ｂ）波束偏轉(zhuǎn)４０°、聚焦４０ｍｍ處??圖２．４均勻介質(zhì)中的聲場分布??如圖２．５所示，為疊層結(jié)構(gòu)中相控陣超聲場聲壓的....

本文編號：3898836