基于有限元数值方法的金属材料内壁缺陷超声频谱特性研究

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.05.012

山东科学 ›› 2016, Vol. 29 ›› Issue (5): 70-75.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2016.05.012

基于有限元数值方法的金属材料内壁缺陷超声频谱特性研究

孙继华，赵扬，南钢洋，马健，刘帅，巨阳

山东省科学院激光研究所，山东省无损检测工程技术研究中心，山东济南 250103

收稿日期:2016-05-05 出版日期:2016-10-20 发布日期:2016-10-20
作者简介:孙继华（1979—），男，助理研究员，研究方向为材料的无损检测与评价研究。
基金资助:
山东省科学院杰出青年计划( 201505)；济南市高校院所自主创新基金( 201401220，201401209）

Finite element based research on ultrasonic spectral characteristic of inner wall defect of metal materials

SUN Jihua, ZHAO Yang, NAN Gangyang, MA Jian, LIU Shuai，JU Yang

Shandong Provincial Research Center of Nondestructive Testing Engineering Technology, Laser Institute, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250103, China

Received:2016-05-05 Online:2016-10-20 Published:2016-10-20

摘要/Abstract

摘要：

根据金属材料内壁缺陷的特点，建立了吸收边界和自由边界相结合的模拟模型，对含有不同宽度内壁凹陷形平底槽缺陷的模型进行了超声频谱特性模拟研究。通过对波场快照、时域信号和频谱分析得到了不同尺寸平底槽对声波传播频谱特性的影响以及中心频率、带宽、半波高宽度和峰值等呈规律性变化的频域特征量。研究结果对超声检测频谱分析技术的理论和实验提供了参考。

关键词: 金属材料, 超声检测, 内壁缺陷, 频域特征量, 模拟

Abstract:

We construct an absorption boundary and free boundary combined model for inner wall defect of metal materials. We further simulate ultrasonic spectral characteristic of concave groove of different width inner wall. We also acquire the impact of different sized groove on spectral characteristic of ultrasonic propagation by wave field snapshots, timedomain signal and spectral analysis, and such regularly variant frequency domain characteristics as central frequency, bandwidth, half width and peaks. The results provide a reference for the theory and experiment of ultrasonic testing spectral analysis.

Key words: ultrasonic testing, simulation, frequency domain characteristic quantity, metal materials, inner wall defect

中图分类号:

TP391.9

孙继华，赵扬，南钢洋，马健，刘帅，巨阳. 基于有限元数值方法的金属材料内壁缺陷超声频谱特性研究[J]. 山东科学, 2016, 29(5): 70-75.

SUN Jihua, ZHAO Yang, NAN Gangyang, MA Jian, LIU Shuai，JU Yang . Finite element based research on ultrasonic spectral characteristic of inner wall defect of metal materials[J]. SHANDONG SCIENCE, 2016, 29(5): 70-75.

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基于有限元数值方法的金属材料内壁缺陷超声频谱特性研究

Finite element based research on ultrasonic spectral characteristic of inner wall defect of metal materials

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