Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）

SCI仿真工作室 2023年8月28日浏览：1616 收藏：1

Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）的图2

Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）的图3

超声波裂纹检测（Ultrasonic Testing，UT）是一种常用的无损检测方法，用于检测材料或结构中的内部裂纹和其他缺陷。它基于超声波在材料中传播的原理。

1. 超声波：超声波裂纹检测中使用的超声波通常具有超出人听范围的频率，通常在0.5 MHz至25 MHz的范围内。频率的选择取决于被测试材料、所需穿透深度和预期裂纹的大小等因素。

2. 传播模式：超声波可以以不同的模式传播，包括纵波（压缩波）和剪切波。传播模式的选择取决于材料性质和所针对的裂纹类型。

3. 脉冲回波技术：超声波裂纹检测中最常用的方法是脉冲回波技术。在这种技术中，一个单独的换能器用于将超声脉冲传输到材料中，并接收从裂纹或其他缺陷反射回来的回波。回波返回所需的时间用于确定裂纹的位置和深度。

4. 飞行时间测量：通过测量超声波的飞行时间，可以计算波的传播距离，并推断裂纹的位置。通常使用往返时间进行测量，考虑了出射波和返回波。

5. A-扫描和B-扫描成像：接收到的超声信号可以以A-扫描或B-扫描图像的形式显示。A-扫描表示接收信号的幅度随时间的变化，而B-扫描显示了材料的二维横截面视图，可视化显示裂纹。

6. 校准和标准：超声波裂纹检测系统需要进行校准以确保准确测量。使用已知裂纹尺寸的参考标准对系统进行校准，以建立裂纹检测的灵敏度基准。

7. 高级技术：高级技术，如相控阵超声检测（PAUT）和飞行时间衍射（TOFD），可以提供增强的裂纹检测能力。PAUT使用多个换能器来控制和聚焦超声波束，可以更好地覆盖和成像被检区域。TOFD是一种测量从裂纹尖端衍射的信号的技术，可准确测量和表征裂纹的尺寸。

超声波裂纹检测广泛应用于航空航天、制造业、石油和天然气以及建筑等行业。它具有无损测试的优点，提供了有关材料和结构完整性和质量的宝贵信息。熟练掌握超声波测试技术的技术人员和工程师对于准确的裂纹检测和结果解释至关重要。

Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）的图4

一、搭建模型

Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）的图5

二、网格划分

Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）的图6

三、边界条件

Comsol 钢板lamb波发射与接收（有裂纹）的图7

四、求解器时间range(0,0.2,300)微秒。

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在100μs时裂纹的回波反射至接收器处。

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