COMSOL | 无损检测仿真

文摘   2024-11-10 16:48   中国香港  
超声无损检测通过换能器发射的超声波脉冲信号到被检测材料中,超声波在材料中传播,遇到不同密度或声阻抗的界面时会发生反射、折射和波型转换等现象。分析接收到的超声波信号,可以判断材料内部是否存在缺陷(如裂缝、气孔、夹杂物等),并确定缺陷的位置、大小和形状等信息。

COMSOL超声无损检测仿真功能


角钢梁无损检测


角钢梁无损检测为例,“弹性波,时域显式”物理场接口用于模拟波在线弹性介质中的传播,采用间断伽辽金有限元法(dG-FEM)显式时间积分方案求解以速度-应变形式编写的线弹性波动方程。这种方法非常适合求解大规模的瞬态问题。

测试样品(黄色)、楔块(橙色)、压电换能器(深蓝色)、匹配层(青色)和背衬层(绿色)

通过基矢坐标定义换能器发射方向,设置低反射边界条件,添加内部裂隙。

创建一个由中心频率为f0(1.5MHz)的调制高斯脉冲给出的电压源,通过电路(cir)设置终端电压。

下图显示信号从换能器传播到测试样品中缺陷的演变过程。纵波和剪切波是分 开的纵波以蓝色显示,剪切波以橙色显示。换能器产生的纵波穿过楔块 。之后波撞击表面,折射的剪切波开始传播。剪切波朝向缺陷传播,撞击缺陷并被反射。

信号从换能器传播到测试样品中的缺陷


有缺陷(绿色)和无缺陷(蓝色)测试样品的换能器上的电压信号



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