基于线性阵列聚焦-时间反转的钢板Lamb波检测成像方法

摘要

针对传统时间反转法无法对大型金属板进行快速检测的缺点,本文将超声相控阵聚焦偏转法对声波衰减的抑制特性和时间反转法在缺陷处的自聚焦特性结合起来,提出了线性阵列聚焦-时间反转超声检测成像方法,并利用COMSOL有限元分析软件和Matlab成像程序对该方法进行建模成像.首先利用超声相控阵聚焦偏转理论实现声波在大平面板中任意一点的聚焦,从而抑制声波在传播过程中的衰减.然后,对包含缺陷信息的回波信号进行时间反转处理,并将处理后的信号作为新的波源加载到模型中发射,实现声波在缺陷处的二次聚焦.最后,根据声波传播原理,建立在缺陷二次聚焦时刻的幅值聚焦图,对大型金属板缺陷进行成像.研究结果表明线性阵列聚焦-时间反转超声检测成像方法能够在不降低成像质量的前提下,准确检测出大型金属板中的缺陷,表明该方法更适用于大型金属板的检测要求.