Рассеяние ультразвуковых колебаний на неоднородной границе при контроле неразъемных соединений

Abstract

На основе теоретического анализа и экспериментальных исследований получил дальнейшее развитие предложенный способ повышения чувствительности и производительности контроля качества границы неразъемного соединения материалов путем оптимизации апертур и фаз мнимых когерентных источников ультразвуковых волн, рассеянных одновременно дефектной и бездефектной поверхностью. Результаты численного моделирования, подтвержденные опытными данными, показали высокую эффективность использования асимметричных схем прозвучивания границы материалов и значительное повышение выявляемости дефектов сцепления материалов, включая даже тот случай, когда фазовый сдвиг между колебаниями, рассеянными дефектной и бездефектной поверхностью, существенно меньше по абсолютной величине, чем π. При этом эхо-режим прозвучивания объекта может быть реализован с использованием одного (наклонного) или нескольких преобразователей, ориентированных под разными углами приема рассеянных волн. Используя симметричную схему прозвучивания и направленное варьирование площади сечения акустического пучка S0, показана принципиальная возможность оценки эквивалентной площади дефекта по характерному значению S0*, обеспечивающему минимум амплитуды рассеянного сигнала. On the base of theoretical analysis and experimental study the suggested method of sensitivity increasing and productivity of ultrasonic testing of the materials interface surface (MIS) quality by optimization of apertures and phases of imaginary coherent sources of ultrasonic waves, scatted in‐time by defect and non‐defect boundaries have been developed. Results of numerical modeling, supported by experimental data, shown high efficiency of asymmetrical schemes using for MIS sounding and substantial increasing of the interface materials flaw detection, including conditions when the absolute phase shift Δφ between ultrasonic waves scatted by defect and nondefect boundaries is nearly two time lesser, than π. So, the echo‐regime sounding of objects to be evaluated can be realized by using of one or some number probes, directed at different angles for receiving of scatted waves. It is shown that by using symmetrical scheme of sounding and varying cross section of incident acoustical beam S0, there is possibility to evaluate equivalent defect surface if S0=S0* is proper to amplitude minimum of scatted beam.