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界面条件下线型超声相控阵声场特性研究

孙芳 曾周末 王晓媛 靳世久 詹湘琳

界面条件下线型超声相控阵声场特性研究

孙芳, 曾周末, 王晓媛, 靳世久, 詹湘琳
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  • 开展了界面条件下线型超声相控阵声场特性的研究.将带有楔块的超声相控阵问题合理简化为液固界面的情况进行讨论.根据射线声学理论,计算了单阵元在液固界面存在时的辐射声场,进而推导了聚焦法则,得到了超声线型阵在液固界面存在时的声场、位移场表达式.对安装在楔块上的相控阵换能器的辐射声场进行了仿真,并讨论了聚焦对换能器轴向和横向声场的影响,结果表明利用聚焦能提高分辨率和灵敏度,但聚焦区域之外声束性能更差,在实际检测中要合理利用聚焦.
    • 基金项目: 精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金(批准号:
    [1]

    Zhong Z M, Mei D S 2002 Nondestr. Test. 24 69(in Chinese)[钟志民、 梅德松 2002 无损检测 24 69]

    [2]

    R/D Tech 2004 Introduction to phased array ultrasonic technology applications(Canada: R/D Tech) p4

    [3]

    Hang J, Zhang Z G, Que P W, Jin J H 2004 Piezoel. & Acoustoopt. 26 506(in Chinese)[黄 晶、 张志钢、 阙沛文、 金建华 2004 压电与声光 26 506]

    [4]

    Xue X Y, Ge J M, Liu Z Q 2005 Tech. Acoust. 24 61(in Chinese)[许雪莹、 葛剑敏、 刘镇清 2005 声学技术 24 61]

    [5]

    Yang T X, Xu C G, Xiao D G, Li X 2009 Nondestr. Test. 31 181(in Chinese)[杨天雪、 徐春广、 肖定国、 李 爽 2009 无 损检测 31 181]

    [6]

    Lemon D K, Posakony G J 1980 Mater. Eval. 38 34

    [7]

    Azar L, Shi Y, Wooh S C 2000 NDT&E Int. 33 189

    [8]

    Wooh S C, Shi Y 1999 Wave Mot. 29 245

    [9]

    Wooh S C, Shi Y 1999 J. Nondestr. Eval. 18 39

    [10]

    Wooh S C, Shi Y 1998 Ultrasonics 36 737

    [11]

    Song J S, Kim C H 2002 Ultrasonics 40 519

    [12]

    Huang R, Schmerr L W 2009 Ultrasonics 49 219

    [13]

    Zhang H L 2007 Theoretical Acoustics (Beijing: Higher Education Press) p270 (in Chinese) [张海澜 2007 理论声学(北京:高等教育出版社) 第270页]

  • [1]

    Zhong Z M, Mei D S 2002 Nondestr. Test. 24 69(in Chinese)[钟志民、 梅德松 2002 无损检测 24 69]

    [2]

    R/D Tech 2004 Introduction to phased array ultrasonic technology applications(Canada: R/D Tech) p4

    [3]

    Hang J, Zhang Z G, Que P W, Jin J H 2004 Piezoel. & Acoustoopt. 26 506(in Chinese)[黄 晶、 张志钢、 阙沛文、 金建华 2004 压电与声光 26 506]

    [4]

    Xue X Y, Ge J M, Liu Z Q 2005 Tech. Acoust. 24 61(in Chinese)[许雪莹、 葛剑敏、 刘镇清 2005 声学技术 24 61]

    [5]

    Yang T X, Xu C G, Xiao D G, Li X 2009 Nondestr. Test. 31 181(in Chinese)[杨天雪、 徐春广、 肖定国、 李 爽 2009 无 损检测 31 181]

    [6]

    Lemon D K, Posakony G J 1980 Mater. Eval. 38 34

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    Azar L, Shi Y, Wooh S C 2000 NDT&E Int. 33 189

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    Wooh S C, Shi Y 1999 Wave Mot. 29 245

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    Wooh S C, Shi Y 1999 J. Nondestr. Eval. 18 39

    [10]

    Wooh S C, Shi Y 1998 Ultrasonics 36 737

    [11]

    Song J S, Kim C H 2002 Ultrasonics 40 519

    [12]

    Huang R, Schmerr L W 2009 Ultrasonics 49 219

    [13]

    Zhang H L 2007 Theoretical Acoustics (Beijing: Higher Education Press) p270 (in Chinese) [张海澜 2007 理论声学(北京:高等教育出版社) 第270页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-19
  • 修回日期:  2010-11-08
  • 刊出日期:  2011-09-15

界面条件下线型超声相控阵声场特性研究

  • 1. (1)天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室,天津 300072; (2)中国民航大学航空自动化学院,天津 300300
    基金项目: 

    精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金(批准号:

摘要: 开展了界面条件下线型超声相控阵声场特性的研究.将带有楔块的超声相控阵问题合理简化为液固界面的情况进行讨论.根据射线声学理论,计算了单阵元在液固界面存在时的辐射声场,进而推导了聚焦法则,得到了超声线型阵在液固界面存在时的声场、位移场表达式.对安装在楔块上的相控阵换能器的辐射声场进行了仿真,并讨论了聚焦对换能器轴向和横向声场的影响,结果表明利用聚焦能提高分辨率和灵敏度,但聚焦区域之外声束性能更差,在实际检测中要合理利用聚焦.

English Abstract

参考文献 (13)

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