横波检测圆柱内部不同角度缺陷的数值模拟

作者:贺旭文; 郭华玲*; 郑宾; 刘辉; 崔缙; 贾庸斌
来源:应用激光, 2023, 43(08): 122-130.
DOI:10.14128/j.cnki.al.20234308.122

摘要

针对小口径金属圆柱内部不同角度缺陷的检测,通过有限元方法对铝圆柱中横波的传播特性进行研究。通过横波方向性的研究确定横波的能量范围,在横波的主要能量范围设置内部不同角度的人工矩形缺陷,通过B-scan的方法对PRS波(与缺陷作用的一次反射横波)的传播特性进行研究。通过对PRS波出现的扫查角度范围进行统计研究,确定PRS波的最佳探测角β(扫查角度范围内PRS波幅值最大的扫查角度)。根据扫查角度范围内最大幅值PRS波的到达时间与缺陷角度α关系对α角进行了反演,α角为30°时误差最大,误差为0.025,其他缺陷角度下误差均小于0.02。利用PRS波的扫查角度范围和最佳探测角β完成不同α角下PRS波的可视化,提出一种通过提取能量点评估α角的方法。以上研究结果为激光超声检测柱状材料内部缺陷提供了一定的参考。

全文