超声场理论计算在探头设计中的应用

以单斜探头折射角修正值和双晶直探头声场中横孔反射最强点的计算为例，阐述了探头设计中运用超声场理论并考虑缺陷的反射特性及缺陷与声场相对移动影响的重要性。     

超高压水晶釜横波周向探伤探头声场特性与缺陷定位探讨

超声横波周向探伤是超高压水晶釜筒体检验的一个重要手段，为保证扫查到内壁缺陷，其探头入射角在第一临界角附近，由于接近临界角入射，使得声场发生变化，较为复杂，因此给缺陷定位带来困难。通过试验和对声场的定性分析，给出厚壁圆筒形工件周向超声检测缺陷定位的方法。     

基于CIVA软件的全聚焦相控阵声场特性仿真

全聚焦相控阵是当前超声无损检测领域的研究热点,但其声场特性和检测工艺方面的研究较少。在CIVA仿真软件平台的基础上,开展了全聚焦相控阵的声场仿真计算与缺陷响应研究。采用相同激发参数和孔径的超声探头仿真常规超声声场和全聚焦相控阵声场,分析比对各自的声场特性。通过缺陷响应研究模拟全聚焦相控阵声场与横通孔之间的作用,并分析了全聚焦相控阵技术的检测能力。该研究工作有望为全聚焦相控阵探头的研发设计以及检测工艺的制定提供参考。     

超声爬波探头声场指向特性的试验研究

爬波检测是常规超声波检测的有力补充。由于爬波探头激发的声场具有多波型的特征,即在产生爬波的同时还会产生横波和头波,为全面了解爬波探头的声场特性,选用和制作了不同缺陷的对比试块进行测试。试验测得双晶片并列式爬波探头的声场指向特性图,获知该探头产生的爬波最大幅值方向与表面约呈15°,在33°左右激发的横波声压(4 mm横孔)比爬波主瓣高6dB,且该横波声压(大平底反射)比在30°左右激发的头波声压高9.5 dB。     

一种焊缝超声检测缺陷定性方法

针对焊缝超声检测缺陷定性困难,研究了常用探头的声场范围,提出了利用缺陷与规则反射体对应声场范围相比较来判定缺陷性质的方法,以提高缺陷定性的精准度。     

检测用圆锥声透镜换能器的研究

通过数值计算和实际测量，研究圆锥声透镜聚焦换能器产生的声场，证实其能产生较细长的聚焦声求，且透镜形状参数对聚焦声场分布有明显影响。     

超声检测中的声场特性及应用分析

针对超声检测中影响缺陷定量准确性的声场问题进行了深入讨论，研究了脉冲波声场的计算方法，绘制出实用换能器声轴线上的声压分布曲线，分析了不同材料和厚度的采样回波对频谱的影响，比较了连续波声场和脉冲波声场的分布特性及异同点，为提高超声检测中缺陷定量的准确性和科学性提供了依据。     

复合固体层中兰姆波的声场分析

基于弹性导波的部分平面波分析方法,对复合固体层中兰姆波的声场分布问题进行了研究。在对称的复合固体层中传播的兰姆波模式可以是对称的或反对称的;在非对称的复合固体层中传播的兰姆波模式是非对称的。针对常见的固体层－粘结层－固体层结构中兰姆波的色散关系及声场分布等进行了数值分析,所得结果对兰姆波应用于复合固体层的无损评价具有实际意义。     

异型模锻件凸凹弧面区超声波检测方法的研究

介绍了超声波进入凸凹弧面工件后声场的变化 ,不同类型探头在弧面试样与平面试样检测中 ,其回波高度的偏差。提出了校准偏差、补偿判定缺陷当量的方案。     

薄板焊缝检测的超声相控阵楔块设计

针对薄板检测的特殊性,运用Snell公式等分析计算设计了一种超声相控阵斜探头楔块,并采用声场模拟以及实际检测方法验证了设计的楔块对于薄板搅拌摩擦焊缺陷的检测效果。结果表明,采用上述方法可以优化楔块设计,减少盲目性。按照设计结果加工的楔块对薄板具有良好的检测效果,可检测出3mm板中距离上表面1mm直径为0.3mm的侧孔。     

基于声场计算的管道曲率对焊缝二次波检测的影响

超声检测小径管焊缝时的缺陷定量与内壁曲率的关系鲜有研究。基于声场计算模型,研究了斜探头发射声束经不同曲率的小径管内壁反射后的散射声场,并以此计算出焊缝中点状、条状和球状三种不同反射体的回波信号。与DL-1试块DAC曲线作对比,得出了小径管内壁曲率对焊缝二次波检测的影响规律,为小径管二次波或多次波反射法检测评定缺陷的大小提供了理论依据。     

超声探头发射声场模拟及其缺陷响应研究

在超声检测时需要通过大量的实验才能实现缺陷的定量,确定合适的检测方案。通过建立基于多元高斯声束的探头发射声场模型,研究不同探头发射频率、探头尺寸、探头类型及不同界面下探头发射声场的分布规律,得出各检测参数对探头发射声场的影响,从而为确定合适的探伤方案提供一定的理论指导;基于建立的探头发射声场模型,结合波恩近似算法,建立夹杂类缺陷回波模型,并且通过实验验证了该模型的有效性,为夹杂类缺陷的定量分析提供了一定的理论指导。     

基于MATLAB的超声换能器声场特性仿真及可视化研究

目前利用声场的虚拟扫描数据进行可视化研究以及通过可视化数据进行参数测量的研究较少。基于MATLAB软件通过APP Designer开发出新的超声声场可视化软件，设计出声轴线上的声场分布仿真和声轴横截面上的声压仿真两类仿真试验，验证了所开发仿真软件在同一介质中换能器频率不同和半径不同情况下的声场变化，以及不同介质中使用固定频率和半径的换能器时的声场变化。试验结果表明，开发的软件在超声声场仿真模拟方面具有可靠性。     

基于CIVA仿真的铜合金导条超声检测研究

通过使用CIVA仿真软件对超声探头的超声声场进行建模仿真,可以得知超声探头在铜合金导条内部的超声声场分布同超声探头的焦距和直径密切相关。仿真结果表明,针对不同的缺陷检测需求,应选择合适的超声探头进行超声检测。对比试验也验证了结果的可靠性。     

倾斜平面对焊缝超声探伤结果的影响

对与主波束中心轴线成一定夹角的加工刀角在横波声场中的反射特点进行了研究,得出了横波声场中倾斜平面区别于体积型缺陷的一些反射特征,并给出了相应的结论.     

基于声传递矢量法的船舱主机辐射噪声声场分布研究

以某中速船舶柴油机为研究对象，对其不同转速下的振动响应进行了实验研究。在实验的基础上，对于该类型的多转速工况机器，采用基于模态扩展的声学传递矢量（ Acoustic Transfer Vector， ATV）计算技术，将振动与声场联系起来，计算出了机舱在主机单一噪声源激励下的噪声场分布。计算结果表明：振动响应的分布规律与机舱声场分布的规律一致，验证了基于振动法预测声场分布方法的准确性，同时可视化的声场分布可为机舱的降噪提供理论指导。     

超声检测过程的数值模拟

简要评述超声检测过程的数值模拟,探讨超声波声场的模拟、超声波和缺陷的相互作用、换能器－缺陷检测系统、超声波在材料和构件中的传播路径、探头设计和超声检测可靠性等。     

火车车轮踏面中电磁超声表面波声场性能测试方法的研究

介绍了一种在火车车轮上电磁超声声场分布的测量方法，并给出了车轮上电磁超声表面波的声场指向性的规律。     

超声换能器声场的模拟和可视化研究

了解超声换能器声场的分布对于检测精度和灵敏度的提高、检测工艺参数的优化都起着至关重要的作用。为了更直观地分析超声换能器的声场,提高对超声波产生和传播机理的理解,利用多元高斯声柬模型,对超声换能器辐射的声场进行了计算机模拟和可视化,开发了具有良好用户界面接口的声场模拟程序。试验结果表明,模拟结果能够比较准确地反映声场的实际分布。     

薄板焊缝超声探伤中的探头参数选择

从薄板焊缝超声探伤的实际情况出发，通过对探头声场特性的定量分析和实验，得出一些探冰参数选择的经验。