超聲縱波在缺陷固體中散射的數(shù)值模擬及可視化裝置研究.pdf

1、超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于鐵路、石油化工、機(jī)械制造、航空航天和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，而超聲波是一種不可見(jiàn)的波，其在固體內(nèi)的傳播規(guī)律主要靠換能器在固體表面接收到的回波信號(hào)來(lái)推斷，因此實(shí)現(xiàn)超聲波傳播的可視化，并用來(lái)研究超聲波的傳播和散射規(guī)律，可以為超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本文首先利用 ANSYS軟件對(duì)超聲縱波在不同缺陷模型中的傳播和散射行為進(jìn)行了有限元仿真，然后設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)光彈實(shí)驗(yàn)裝置獲得超聲縱波在同尺寸、同缺陷的透明固體中的傳

2、播圖像，并與仿真結(jié)果基本一致，從而為有限元仿真研究超聲波在不透明、復(fù)雜缺陷固體中的傳播規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　在可視化實(shí)驗(yàn)部分，本文成功設(shè)計(jì)了由超聲發(fā)射模塊、聲光延時(shí)模塊、脈沖放大模塊和光路系統(tǒng)模塊組成的動(dòng)態(tài)光彈實(shí)驗(yàn)裝置。利用超聲發(fā)射模塊獲得超聲縱波的同步信號(hào)，通過(guò)Verilog語(yǔ)言編程控制聲光延時(shí)模塊實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)延時(shí)，進(jìn)而觸發(fā)脈沖放大模塊產(chǎn)生大電流、窄脈寬的矩形波信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)光路系統(tǒng)模塊中的 LED光源，最終使超聲縱波傳播過(guò)程