1、在超聲波探傷中,為了提高檢測(cè)速度和精度,必須對(duì)超聲波聲場(chǎng)進(jìn)行全面的分析,近些年來,數(shù)值法、解析法等超聲波聲場(chǎng)模型的建立以及相應(yīng)軟件的發(fā)展,為超聲波聲場(chǎng)的模擬提供了基礎(chǔ),而聲場(chǎng)模擬的發(fā)展,進(jìn)而獲得準(zhǔn)確聲壓,對(duì)探傷工藝的制定和缺陷的分析起到至關(guān)重要的作用。
　　本文從超聲波在介質(zhì)中傳播中的受力出發(fā),根據(jù)聲波在介質(zhì)中的傳播方程,基于多元高斯聲束模型,基于近軸假設(shè),可以計(jì)算出單介質(zhì)中超聲波聲壓的分布情況,同時(shí)分析在界面兩側(cè)的聲壓和相位的分

2、布,可以模擬多介質(zhì)條件下平探頭、聚焦探頭的聲場(chǎng)分布情況,并獲得可視化的聲壓分布。采用TU360探傷儀進(jìn)行水介質(zhì)、鋼介質(zhì)和水下多介質(zhì)的探傷試驗(yàn),通過所獲得軸線聲壓分布與模型中聲軸線處聲壓幅值進(jìn)行比較可以看出基于多元高斯模型建立的超聲波聲場(chǎng)與實(shí)際探傷能夠較好的吻合。
　　在發(fā)射聲場(chǎng)的基礎(chǔ)上，基于瑞利積分的理論,將反射界面離散為可數(shù)個(gè)點(diǎn),每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在模型中作為點(diǎn)聲源進(jìn)行分析,再通過瑞利積分來獲得整個(gè)反射聲場(chǎng)聲壓分布。徑向線缺陷的模擬方式是

3、在界面反射的基礎(chǔ)上增加尖端處超聲波衍射的分析,通過克希霍夫近似來進(jìn)行模擬,本文對(duì)界面反射和規(guī)則半圓缺陷反射聲場(chǎng)進(jìn)行模擬,所獲得回波分布于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠較好的貼合。
　　在實(shí)際的超聲波探傷中,所檢測(cè)的工件大多數(shù)為各向異性介質(zhì)。采用不同的勁度系數(shù)矩陣來描述各向異性介質(zhì)的取向,在各向異性介質(zhì)中,聲速和聲阻抗的不同,因此在不同組織界面處會(huì)發(fā)生超聲波的波形轉(zhuǎn)變和相位的變化,本文基于瑞利積分的額Pencil法模擬簡(jiǎn)化的焊縫檢測(cè)聲場(chǎng),對(duì)分析焊縫組