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AutoCAD的超声场模拟在超声检测中的应用

介绍了AutoCAD超声场模拟用于辅助超声波检测的方法,并针对复杂工件超声波检测的难点,将该方法应用于不同的工程实例。结果表明,基于AutoCAD的超声场模拟有助于复杂工件检测时的缺陷判定和提高检测效率。     

超声复合焊接系统声场模拟及焊接电弧压力分析

提出了超声复合焊接空间中声场参数的分析方法,根据超声复合焊接特性构建了分析模型,利用COMSOL有限元分析软件模拟分析了声场参数随着发射端半径的变化情况,同时模拟分析了声场参数在不同电弧空间高度的变化规律.采用静态小孔法对不同焊接参数下稳定燃烧的直流U-TIG焊和普通TIG焊的电弧压力分布进行了测量.结果表明,U-TIG焊电弧压力峰值明显高于普通TIG焊,复合电弧能够提高焊接时熔池表面上方的电弧压力水平,但是随着电流增加,U-TIG焊和普通TIG焊电弧压力峰值的差值减小.分析认为大电流时,弧柱中心区域温度很高,电流密度很大,使TIG焊电弧压力峰值明显升高,而U-TIG焊电弧等离子流力受到气体流量的限制,电弧压力峰值增幅减小.     

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。     

凝固模拟的可视化研究

本文介绍了铸件凝固数值模拟结果后处理的一些基本概念以及凝固模拟图形表现方式的一些设计方法 ,在此基础上 ,结合实际应用中用户提出的具体要求 ,提出了在凝固模拟后处理的可视化研究方面的一些具体方法     

凝固模拟并行可视化研究

提出了凝固模拟并行可视化概念，应用双线程结构、动态链接技术以及有限差分法，开发了凝固模拟并行显示模块CASTShow。并行技术的应用，增强了主程序CASTSoft计算过程的透明度，提高了软件的数据共享性与实时交互性。     

电磁声换能器的设计与应用

常规超声波检测所用的换能器是通过电能与机械能相互转化的压电换能器。介绍几种从产生不同形式波型的角度出发设计出的电磁声换能器，它是一种通过电磁耦合方式产生和接收超声波的挟能器。     

超声相控阵技术 第三部分 探头和超声声场

本部分概述超声相控阵检测中使用的探头和阵列方面的要点。     

棒材中超声散射场的模拟及信号的识别

棒材是一种应用很广泛的型材,因此棒材的无损检测十分重要。提出一种脉冲超声场模拟的方法,模拟了玻璃棒中的超声波散射声场。通过与动态光弹实验结果比较,解释了圆棒的超声检测中散射波（如瑞利波）的形成机理。在此基础上,用单换能器采集圆棒中的连续回波信号并对信号做相关处理,仅需测量一次棒材的回波信号就可以计算其力学性能结果。该方法对棒材探伤和力学性能评价等方面有很大用途。     

超声检测声场计算模型的建立与仿真软件的开发

基于瑞利积分和Pencil法,建立了声场半解析法计算模型;基于基尔霍夫近似,GTD和波恩近似理论,建立了超声场与缺陷相互作用的半解析法计算模型。以半解析法计算模型为核心,开发了超声检测计算分析系统UT-CAS。该系统可实现超声检测发射声场和缺陷回波声场的快速计算,可应用于探伤工艺设计、声场和缺陷信号辅助分析以及无损检测人员培训等。     

凝固模拟有限差分问题中的图形图像技术

阐述了可视化技术中基于差分单元的形体表达、旋转变换以及图形消隐等方面的技术要点,推出了任意位置、任意角度剖切的剖视剖面技术,介绍了在实用商品软件中实现动态演示所必须的动画剪辑、动画合成以及动画播放等环节的技术思想,介绍了表现凝固相变、温度分布、流动、压力等多种物理场及其变化的技术。     

液力变矩器流场计算可视化及其OpenGL实现

本文利用VC完成了液力变矩器流场可视化数据接口的编制,并调用OpenGL实现矢量场显示及叶片NURBS曲面绘制,实现了ANSYS软件矢量场后处理的基本功能及ANSYS软件所不能满足的诸如特定剖面动画等的显示功能,增强流场计算结果显示的灵活性和真实性。     

路面不平度模拟及其可视化系统的研究

根据路面不平度、自相关函数及功率谱密度三者之问的关系,利用时域AR模型模拟了国标GB7031-86规定的各级路面不平度,并且在Visual C＋＋6．0环境下利用跨平台的虚拟现实集成开发包WTK9．0实现了各级路面不平度的可视化。     

磨削区内气流场及压力分布的仿真与实验研究

在磨削加工过程中,由于磨削区空气场的存在,阻碍大量的冷却液顺畅地进入磨削区,这将影响磨削热的排出,进而影响加工质量。为了提高磨削质量,就需要去认识和掌握磨削区里空气场的基本特性。采用数学仿真与模拟的方法,运用有限元仿真分析软件,对不同加工条件下的气流层进行仿真和模拟,从而得到了磨削区气流层的压力分布情况和气流速度分布情况。最后建立实验测试平台,测得磨削区的压力分布图。对比分析仿真和实验结果,总结出了气流层的压力与分布规律。     

脉冲涡流和电磁声换能器双探头无损检测

在许多情况下，只应用一种NDT技术存在不足，这就迫使NDT操作人员使用一种以上的技术以保证检测出危害被检物使用寿命或功能的缺陷。但分别实施多种技术的检测，就会延长检验时间。介绍了一种新的NDT设施，采用两种不同的非接触无损检测技术进行互补，即电磁声换能器（EMAT）和脉冲涡流（PEC）探头。检测结果表明，脉冲涡流和电磁声换能器因是非接触，所以可应用于材料生产过程中的自动在线检验，也可用于在役检验。     

超声振动辅助缓进给磨削温度场仿真与试验分析

目的通过对比研究磨削过程中超声振动辅助缓进给磨削工件表面的温度变化,验证超声振动对磨削热的影响,为进一步研究磨削机理提供依据。方法基于磨削温度场解析模型,建立了磨削热源平均强度。运用ANSYS软件热分析模块分别对普通缓进给磨削和超声辅助缓进给磨削进行了工件表面温度场仿真,得到了不同载荷步的温度场分布以及工件表面的温度时间变化曲线,较准确地反映了磨削工件时工件表面的温度变化。结果试验和模拟表明,缓进给磨削工件时,工件表面温度较高,对工件施加超声振动后,能够有效降低磨削力,减少磨削过程中产生的热量,降低工件表面温度20%左右。结论超声振动辅助磨削工件时,由于工件高频振动导致磨粒与工件间断性接触,使磨削过程变为有规律的脉冲状断续磨削,有利于工件散热,降低了磨削温度,为避免缓进给磨削时容易出现的磨削烧伤现象提供了技术支持。     

轧臼壁铸件凝固温度场的计算机模拟

借助SolidWorks2005三维造型软件为轧臼壁进行三维造型，进行网格剖分，按照一定的时间间隔对铸件在不同时刻的温度场进行模拟，得到铸件温度场的分布规律。在此基础上，对轧臼壁的消失模铸造、砂型铸造加冷铁、砂型铸造不加冷铁3种铸造方法进行凝固温度场模拟，预测铸件缺陷出现的部位。模拟结果与实际生产情况一致，起到了指导生产的作用。