对接接头波线的拟(翻译).docVIP

透过射线追踪模拟对接接头波测 Young-Hyun Nam· 研发中心 hanjung 超声波的产生和传播是可以通过超声波测试来模拟的。射线模型就是其中一种模拟。超声可视化方法，合并模型中的实际声压分布，进行分析从斜探头测出的入射波的实际声压分布。在这种方法中，声压是由射线的密度和超声波梁的反射系数来表现的。且射线的反射和模式转换是靠斯涅尔定律复杂的传播过程中模式转换。 为此，可视化方法已应用于理解波的传播和散射（等人，1973年哈克，1984年南1999年; ，1982年）。波传播的计算机模拟分析也已。一个粒子模型（，1986，1990年等和迭代射线跟踪模型（奥美和寺，1983年;奥美; 1984年，1985年，1986年，1987年，1988年，1992年）申请这种模拟。然而，基波波散射现象，或光束传播。本文提出了一种简单的仿真模型，可以预测实际超声检测信号。这种射线模拟在标本波的传播，并可以用来预测A扫描显示的回波位置。通过使用可视化系统，将纳入模型对应超声波束A组光线，声压密度表示。反射声压变化计算出使用计算各反射波的方向。 2．超声波观察可视化系统（南，1999年）合成光弹声压波该驱动频闪仪触发脉冲，超声波探伤仪，并通过不同延迟时间可以改变脉冲超声冻结和成像位置。 CCD相机显示超声波。图像分为512行，每行被划分成512亮度8位分辨率视频信号超声波的振幅（亮度）在极坐标 (r, 8)，用一个方向128和256的值分别为0.25和0.5 V4兆赫频率和60°标称折射角的声耦合。传播过程中方向几乎不变。这种探头的实际折射角为65度，由于钢和本实验中使用的高硼硅玻璃之间的速度差异。束模式（6分贝65±5.5度。相对辐射角度65度声压（P），可表示如下：P = -2.46￠ -0.526￠2（），其中￠=∣（辐射角）-65度角∣（2） 相对于辐射角65度的声压P可以通过下面的方式表达出来： 方程（）由拟合得到从斜探头发出的横波声压使用可视化方法3.方向性超声波的方向性检测的灵敏度，扫描间距，探头的，和相关 图1 超声波探头角度示意图 图2声压分布示意图超声波的方向，从角度和最大声压值。波前的形状是球形或这个球面波前的其中可视化图像的强度声压。4.超声波产生的建模如超声波是点源产生，我们一个探头超声波产生的简单模型，如所示。A组射线超声波束。每条射线的方向显示了波的传播方向。光线从点源产生的径向在65±5.5度的范围内。为了角声压分布，我们改变行距 图3 波传播示意图在，声压下降表示邻近射线之间的角距离的增加。角度增加（）（）??：￠=5.5(2-P/50) （）其中￠是绝对的角度增加，P = 100-2.46X526X2，X = 5.5（）/（）; 2N-1是射线的总数;，是和N之间的任何整数图波传播的从点源开始如图所示波传播到点波单元的长度是波速成正比。光束路径的距离，可以波单元的长度和重复。这单位包括波的传播方向，波速，的距离。图所有的单位同样波传播。图4模拟波的声压分布。这一结果可视化方法分析实验结果吻合。 5.波的反射和模式转换小单位射线波传播计算。波长短，速度，方向，模式波，声压可包含在波单射线有时被分为两光线折射或模式转换。这些因素包括在目前的模拟。折射或模式转换波是由下列公式??计算（定律）。V Vs=sinO /Lsin Os（4）其中VL为纵波速度; VS波速;OL是纵波角; OS是横波角。在这个模拟高硼硅玻璃的波速分别为5940和3420，高硼硅玻璃的密度为2119千克/立方米 由于纵波传播速度比横波，纵波单元的横波单位VL/VS倍。反射和图5，传播和两次，没有模式转换2号线是横波，在第二次的反射转换成一个纵向模式，将在第三个反射转换。第一次反射，模式3号线显示模式转换的纵波。这样的反和模式转换计算模拟所有的光线。 图5 超声波传播、反射和模式转换的模拟 光线的反射和模式转换的声压值变化反射系数，波单元的初始声压值为“”。 反射系数模式转换波单位。波单元的声压值被用于计算方向性和回波分析。边界被确定为波的传播方向和边界反射点法线方向之间的角度。6.讨论一个高硼硅玻璃试样，如图所示，被用来研究这种模拟方法的有效性。试样的厚度为20毫米。这是一个圆焊接加固和破表面裂缝的对接接头的模型。探头位置位于裂纹87毫米，裂纹回波的最大振幅这个高硼硅玻璃模型的超声检测 图6 检测样本的分组 Fig.7 Simulation (a-c) of wave propagation and visualization image (d) 图7模拟波的传播和可视化图像（）（）高硼硅玻璃模型实际图7（d）其他。波单位模式转换的纵波7（b）7（d）显示破表面裂纹（