为了在超声波无损检测方案制定过程中和分析检测结果时给予参考, 采用有限元计算模拟了表面波的传播过程。根据表面波的激励原理, 建立了表面波换能器的有限元模型, 按照有限元软件的通用步骤进行加载与求解。提取各类型波的速度数据, 分析了表面波在遇到缺陷时产生的波型转换现象, 并进行了试验验证。通过对比可知, 有限元分析结果与理论、试验结果相符, 该数值计算方法正确可靠, 对实际应用有一定的参考价值。

所属栏目

试验研究山东省自主创新成果转化重大专项资助项目(200710130)

收稿日期

2014/6/19

作者单位

王贝:山东省科学院激光研究所, 济宁272017
窦晓兰:山东省济宁市粮食局, 济宁272019
韩晓华:山东省科学院激光研究所, 济宁272017

备注

王贝(1981-), 男, 研究实习员, 硕士, 主要从事超声及涡流无损检测工作。

引用该论文:

WANG Bei,DOU Xiao-lan,HAN Xiao-hua.Numerical Simulation and Experimental Comparison of Surface Wave Testing[J].Nondestructive Testing,2014,36(10):44～48
王贝,窦晓兰,韩晓华.表面波检测的数值模拟与试验对比[J].无损检测,2014,36(10):44～48

参考文献

【1】

宗侣, 王悦民, 朱龙翔.超声导波在弯管中传播特性的有限元分析[J]. 无损检测, 2013, 35(11): 43-46.

【2】

刚铁, 刘强.薄板结构中Lamb波的检测与仿真[J]. 无损检测, 2013, 35(7): 24-28.

【3】

孙继华, 李书光, 倪云鹿, 等. 固体中缺陷对声波频谱特性影响的有限元仿真[J]. 计算机仿真, 2008, 25(8): 308-311.

【4】

刘长福, 牛晓光, 李中伟, 等. 基于 ANSYS 的超声纵/横波传播仿真计算[J]. 无损检测, 2011, 33(6): 5-18.

【5】

郑辉, 林树青．第2版: 超声检测[M]．北京: 中国劳动社会保障出版社, 2008.

【6】

JASIUNIENE E, ZUKAUSKAS E. The ultrasonic wave interaction with porosity defects in welded rail head[J]. Ultragarsas, 2010, 65(1): 12-18.

【7】

李书光, 孙继华, 李树榜, 等. 孔洞对透射波频谱影响的有限元数值模拟[J]. 无损检测, 2009, 31(1): 72-75.

【8】

BASKARAN G, RAO C L, BALASUBRAMANIAM K. Simulation of the TOFD technique using the finite element method[J]. Insight-Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, 2007, 49(11): 641-646.

【9】

NANDY A, MULLICK S, De S, et al. Numerical simulation of ultrasonic wave propagation in flawed domain[C]//[s.l]: NDE, 2009: 160-163.

【10】

GHOSE B, BALASUBRAMANIAM K, KRISHNAMURTHY C V, et al. Two dimensional FEM simulation of ultrasonic wave propagation in isotropic Solid Media using COMSOL[C]//India: COMSOL Conference, 2010.