超聲波在彈性固體傳播的數(shù)值模擬及動(dòng)態(tài)光彈的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，超聲無損檢測(cè)向著成像技術(shù)迅速發(fā)展，不僅用于醫(yī)學(xué)診斷，而且逐漸應(yīng)用于工業(yè)探傷，要求對(duì)鋼、鐵、鋁等工業(yè)材料和產(chǎn)品質(zhì)量的性能做出正確的、定量的評(píng)估。而影響超聲成像分辨率的主要因素之一，是超聲波信息的獲取。傳統(tǒng)研究超聲導(dǎo)波傳播和散射的實(shí)驗(yàn)手段，主要是時(shí)域法。從物體表面上的換能器所收到的超聲波，根據(jù)示波器或者探傷儀顯示的波形，推斷導(dǎo)波在固體內(nèi)部的散射過程，確定物體內(nèi)缺陷的大小和方位。動(dòng)態(tài)光彈能直接觀察聲波在透明固體內(nèi)部障礙物的

2、散射行為，有利于理解障礙物的散射特征。因此，玻璃中超聲波傳播規(guī)律可以用來顯示超聲脈沖波在鋼、鐵、鋁等非透明金屬材料中的傳播規(guī)律。有限元超聲波動(dòng)方程由彈性波在固體中傳播的理論為依據(jù)，能描繪出超聲波在材料中的傳播過程。計(jì)算機(jī)仿真可以幫助我們更好的理解超聲波在固體材料的傳播過程，并且可以作為研究探頭參數(shù)、缺陷的特征和檢測(cè)方法的工具。 本文首先介紹了彈性波在固體中傳播的理論，并建立了微變等效模型，推導(dǎo)了彈性波動(dòng)控制方程；同時(shí)介紹了彈性波