Page 118 - 无损检测2024年第十二期
P. 118
赵 通，等：
氧化锆内涂层腐蚀裂纹的超声检测
2.1.5 边界条件设置
由于计算区域的限制，超声波在到达模型边界时
会产生显著的反射，进而对接收信号造成干扰，因此，
应当在模型的边界部位引入低反射的边界条件 。
[16]
文章的模拟过程应用了仿真软件中的固体力学
模块，研究对象为固体材料，声场的激发采用施加指
定位移振动的方式实现。
2.2 探头K值对检测的影响
针对厚度确定的氧化锆涂层金属基复合结构模
型，探头K值是影响超声信号的主要参数之一。选
定探头中心频率为1. 5 MHz，以实际工程应用的探
图 10 有腐蚀裂纹情况下的超声信号曲线
头K值为例，分别设置K值为 1，1. 5，2，2. 5，3，研
究超声信号变化情况，有、无腐蚀裂纹情况下的仿真
结果如图8~11所示。
图 11 有腐蚀裂纹时信号幅值随探头 K 值的变化曲线
型，探头中心频率是影响超声信号的主要参数之一。
根据上文，选定探头K值为1. 5，分别设置探头中心
图 8 无腐蚀裂纹情况下的超声信号曲线
频率为 0. 5，1. 5，2. 5 MHz，研究超声信号变化情况，
仿真结果如图12~17所示。
图 9 无腐蚀裂纹时信号幅值随探头 K 值的变化曲线
从图8~11中可以看出，无论有无腐蚀裂纹，超声
图 12 无腐蚀裂纹，探头频率为 2.5 MHz 时的超声信号曲线
波信号幅值随K值的变化情况都不是线性的，而是在
K=1.5时取得最大值。高幅值信号有利于发现裂纹， 可以看出，探头中心频率为0. 5 MHz时的信号
并在与无裂纹信号进行比对时，更有利于观察差异。 能量不够集中，检测过程中易发生频散不利于发现
2.3 探头中心频率对检测的影响 腐蚀裂纹信号；探头中心频率为2. 5 MHz时的信号
针对厚度确定的氧化锆涂层金属基复合结构模 能量较强，检测过程中易产生谐波干扰；1. 5 MHz是
80
2024 年 第 46 卷 第 12 期
无损检测
