【摘 要】
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为了实现激光超声技术对材料内部埋藏缺陷的定量检测，以激光超声热弹机制为基础，采用有限元方法模拟了激光激发超声波与埋入亚表面矩形缺陷之间相互作用，主要研究缺陷埋藏深度及其纵向尺寸对激光激发表面波的影响。研究缺陷埋藏深度对超声信号的反射、透射的影响，所采用的模型是激光激发超声波与矩形缺陷前沿(缺陷前沿定义为入射波与缺陷直接作用的纵向边沿)的相互作用，在激光源和缺陷前沿之间设置接收点，通过分析接收点的回
【机 构】
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同济大学航空航天与力学学院 上海200092
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为了实现激光超声技术对材料内部埋藏缺陷的定量检测，以激光超声热弹机制为基础，采用有限元方法模拟了激光激发超声波与埋入亚表面矩形缺陷之间相互作用，主要研究缺陷埋藏深度及其纵向尺寸对激光激发表面波的影响。研究缺陷埋藏深度对超声信号的反射、透射的影响，所采用的模型是激光激发超声波与矩形缺陷前沿(缺陷前沿定义为入射波与缺陷直接作用的纵向边沿)的相互作用，在激光源和缺陷前沿之间设置接收点，通过分析接收点的回波信号来进一步讨论。且为了只研究缺陷前沿的上奇异点，缺陷前沿向下无限延伸，相邻的缺陷上边沿也无限延伸，因此需要做一定的无限吸收边界处理。
其他文献
目的：声阻法检测是声学检测中振动检测方法的一种，它把反映材料振动特性的力阻抗转换为声阻探头的负载阻抗，被测样品的粘接状态导致探头的负载发生变化，通过测量该探头某些特性(振幅、频率和相位等)的变化，便可鉴别被测样品的粘接状态。声阻法技术常用于胶接结构和复合材料结构粘接质量的检测。作为声阻法检测技术的核心部件，声阻探头对于检测效果起到关键作用。一般采用机电等效线路的方法建立声阻探头的机电等效电路模型，
随着超声检测系统复杂程度的提高,特别是一维或者二维超声相控阵技术的发展和应用,在三维声场仿真过程中产生的数据量极剧增大,导致计算效率较低,在实际计算和工程应用中受到了极大的限制。计算效率是影响声场仿真应用的主要因素,在保证计算精度的情况下提高计算效率是亟需解决的问题。空间脉冲响应被认为是最有效的瞬态声场计算方法,空间脉冲响应直接计算,不受计算点空间位置以及远近场的限制,但为了保证计算精度,对于远场
随着桥梁建设的不断增加以及已建桥梁的超负荷服役，越来越多的桥梁结构具有安全隐患问题，但是目前我国在波纹管孔道压浆质量检测的领域中还没有十分可靠的检测方法。正由于工程上对混凝土梁的承载能力及耐久性检测的需要，为检测混凝土结构中波纹管内灌浆密实度，本文基于有限元仿真软件，针对波纹管内剥离损伤程度对超声波传播特性的影响进行了模型仿真与研究。基于声波遇到障碍物产生特定声学现象的原理，选取基于超声脉冲回波原
为了改善基于界面反射原理的单体超声传探测系统的性能，分析了主动式探测系统的超声频率和调制脉冲包络时间对检测精度和盲区的影响，研究了电路结构和参数对提高检测精度和降低探测盲区的关键技术。根据声波在不同介质的传输速率变化而引起的反射，通过精确测定超声传感器上的发送与反射信号之间的时间差值，获得被测介质的厚度和分层特性等物理参数。单体传感器界面反射超声探测的关键技术，包括超声传感器和电路系统的结构和参数
通常用于在待检测固体结构件中产生超声波的压电换能器基于逆压电效应，依赖液体耦合介质进行超声波能量从换能器到结构件的传递。与此不同，电磁超声换能器基于电磁效应在待测金属材料中直接生成超声波，具有无需液体耦合、检测方便快捷的特点，在超声检测领域的应用日趋广泛。电磁超声换能器应用的难点在于能量转化效率相对较低，因而提高其检测性能至关重要。为深入理解电磁超声换能器的换能机理，以帮助换能器结构的优化设计，在
碳纤维增强复合材料由于其密度小强度高，已经在诸多领域中得到广泛的应用.该复合材料一般是由碳纤维按照一定的纹理编织在一起，再通过母体树脂层压在一起.本文针对其编织纹理的结构特点是否会影响其超声探伤成像的问题进行了实验研究.首先，利用超声阵列探头在CFRP复合材料上实现了整体聚焦法成像.通过实验确定探头角度和声波速度参数，得到了与复合材料表面编织纹理结构相一致的图像.其次，在复合材料板材上构造了多种不
针对结构中裂纹类缺陷定量识别问题，本文提出了一种基于超声阵列的裂纹定量方法。对超声相控阵中全矩阵采集数据的后处理方法进行研究，提取全矩阵数据中的幅值信息和相位信息，分别编写全聚焦成像算法和相位一致成像算法，在此基础上对两种成像算法进行修正，提出了矢量全聚焦算法，该方法是在阵列中构造多个子阵列，利用子阵列在聚焦点处的矢量方向进行缺陷方向的判识，并从矢量全聚焦成像中提取缺陷反射面角度用于裂纹方向的表征
目前，在对公路桥梁安全隐患的评估中，预应力孔道波纹管压浆质量(密实度，缺陷)的检测是重点之一。由于波纹管结构的特殊性，因此常采用超声波对该结构进行无损检测。而进行预应力孔道波纹管压浆质量的超声无损检测，非常重要的一项工作就是研究超声导波在预应力孔道波纹管中的传播特性。但由于波纹管结构的复杂性，我们把由混凝土包裹的波纹管结构近似等效为无限大多孔介质包裹的固体圆柱杆结构。
近些年来，一维线性相控阵超声检测技术在医学超声诊断和治疗、常规板材、特种设备焊缝、锻件、铸件以及复杂结构材料、复杂几何形状工件的检测中已经有了长足的发展。但是由于在同频率连续波激励模式下，周期结构的一维线性相控阵超声探头辐射声场在较大偏转角时存在栅瓣的影响，形成检测伪像，大大限制了换能器的设计，而无损检测中一般采用脉冲波进行检测，对于脉冲波激励下，是否存在栅瓣是无损检测技术研究和应用中的重大问题。
针对水浸超声检测常用缺陷定量方法存在成本高或缺陷定量误差较大的问题,提出一种将原始检测数据经频域合成孔径聚焦技术(Frequency domain Synthetic Aperture Focusing Technique,FSAFT)处理后再运用半波高法进行缺陷定量评价(FSAFT-DQM)的新方法。以水浸超声单探头脉冲反射法检测的等效模型、声场的波动方程和多维傅里叶变换为基础,结合聚焦探头激发