超聲層析成像方法檢測(cè)材料分層結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、功能梯度材料(FGM)由于其良好的熱力學(xué)性能，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，但針對(duì)該類材料的無(wú)損檢測(cè)方法，尚未形成一個(gè)完整的評(píng)價(jià)體系，仍有待于進(jìn)一步的探索和研究。本文嘗試了利用超聲層析成像的方法，探測(cè)材料內(nèi)部的分層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而為其性能評(píng)價(jià)提供依據(jù)。然而梯度材料結(jié)構(gòu)分層的特性會(huì)使超聲信號(hào)在傳播時(shí)出現(xiàn)不同程度的散射和反射，從而導(dǎo)致信號(hào)能量的衰減和傳播路徑的變化，正確分析上述現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及其對(duì)投影數(shù)據(jù)獲取的影響，對(duì)改善成像質(zhì)量、提高檢測(cè)精度有

2、著重要的意義。 本文利用有限元與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方法對(duì)超聲波在分層介質(zhì)中的傳播過(guò)程進(jìn)行了研究，對(duì)可能影響檢測(cè)結(jié)果的主要因素進(jìn)行了分析，主要工作如下： 1)比較了常用的圖像重建算法，分析了它們的計(jì)算速度、重建精度及適用場(chǎng)合。綜合考慮投影數(shù)據(jù)獲取的便利性及梯度材料結(jié)構(gòu)分層的特征，應(yīng)用了等角扇束濾波反投影算法進(jìn)行了圖像重建； 2)在ANSYS平臺(tái)下，建立了適合研究超聲波在各向同性、彈性固體介質(zhì)中傳播問(wèn)題的有限元模型；利用有限