Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:620.179.16; 004.94
Номер:2 (138)
Модель акустического тракта раздельно-совмещенного оптико-акустического преобразователя
Аннотация:
Предмет исследования. Ультразвуковые методы контроля занимают одно из ведущих мест в дефектоскопии, структуроскопии, при оценке прочностных характеристик материалов и напряженно-деформированного состояния изделий. Метод основан на явлении акустоупругости и позволяет контролировать напряженно-деформированное состояние изделий по изменению скорости распространения продольной подповерхностной ультразвуковой волны. Для возбуждения акустических колебаний применяются раздельно-совмещенный оптико-акустический преобразователь и лазерно-ультразвуковой дефектоскоп. Конструкция раздельно-совмещенного оптико-акустического преобразователя должна обеспечивать точность измерений времени достижения продольной подповерхностной волной приемника акустических колебаний. Для анализа регистрируемых акустических сигналов и выделения из них сигнала продольной подповерхностной волны в данной работе предложена и разработана конечно-элементная модель акустического тракта раздельно-совмещенного оптико-акустического преобразователя. Метод. Конечно-элементная модель реализована в программном комплексе COMSOL Multiphysics с применением явного решателя на основе разрывного метода Галеркина. Основные результаты. Разработанная конечно-элементная модель позволяет визуализировать поля перемещений акустических колебаний, получать А-сканы и рассчитывать время прихода на приемник оптико-акустического преобразователя продольной подповерхностной волны. Выполнено сравнение расчетных значений времени прихода продольной подповерхностной волны на приемник оптико-акустического преобразователя с результатами натурного эксперимента. Расчеты и натурные эксперименты выполнены для стальных пластин различной толщины. Адекватность модели подтверждена с использованием критерия Фишера (F-мера). Полученные в результате моделирования А-сканы позволили идентифицировать сигналы, регистрируемые оптико-акустическим преобразователем: сигнал продольной подповерхностной волны, сигналы головной и отраженной поперечной волн, собственные шумы оптико-акустического преобразователя. Практическая значимость. Разработанная модель позволяет выделять среди регистрируемых сигналов оптико-акустического преобразователя сигнал продольной подповерхностной волны. Предложенная модель может найти применение при проектировании новых оптико-акустических преобразователей, а также в дефектоскопии и материаловедении.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Исследование влияния ограничений динамического диапазона волоконно-оптической буксируемой сейсмической косы на качество регистрируемых сейсмограмм
- Управление многоканальными линейными объектами с гарантией нахождения регулируемых переменных в заданных множествах
- Эллипсоидные оценки траекторной чувствительности многомерных процессов на основе обобщенной проблемы сингулярных чисел
- Нелинейные реологические модели и их применение для описания механического поведения высокоориентированных полимерных материалов
- Исследование эффективности шумоподавления при кодировании речевого сигнала без потерь
- Облегченный подход к обнаружению вредоносных доменов с использованием машинного обучения
- Имитационная модель облачных вычислений со спорадическим механизмом управления параллельным решением задач
- Методы выделения локальных признаков лица на изображении при аутентификации человека по термограмме
- Классификация коротких текстов с использованием волновой модели
- Алгоритм энергоэффективного взаимодействия узлов беспроводной сенсорной сети
- Вспомогательный генератор сигнала произвольной формы для волоконно-оптического гироскопа
- Создание корпуса иракского арабского диалекта в Твиттере для анализа настроений
- Новая структура маршрутизации для предотвращения черных дыр в беспроводных датчиках с использованием гибридной сверточной сети
- Современные вариации криптосистем Мак-Элиса и Нидеррайтера
- Облегченный механизм аутентификации на основе ECC и токенов для WSN-IoT
- Исследование уровня принимаемого сигнала фемтосоты с круглой и прямоугольной микрополосковой антенной для частоты 2,55 ГГц
- Взаимная биометрическая аутентификация для защищенного доступа к данным в облачной среде
- IRDFPR-CMDNN: энергоэффективный и надежный протокол маршрутизации для улучшенной передачи данных в MANET
- Исследование влияния параметров электромагнитно-акустического преобразователя на точность измерения толщины изделий
- Обнаружение поломки винта квадрокоптера методами машинного обучения
- Моделирование пропускной способности подвижных систем радиосвязи с применением методов пространственного кодирования сигнала
- Система визуального отображения изменения физиологического состояния пациентов с хроническим нарушением сознания
- Метод детектирования пространственного положения рук по данным глубинных камер для малопроизводительных вычислительных устройств