基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
超聲相控陣檢測技術是近年來發展起來和廣泛套用的一項新興無損檢測技術，其基本原理是利用指定順利排列的線陣列或面陣列的陣元按照一定時序來激發超聲脈衝信號，使超音波陣面在聲場中某一點形成聚焦，增強對聲場中微小缺陷檢測的靈敏度，同時，可以利用對陣列的不同激勵時序在聲場中形成不同空間位置的聚焦而實現較大範圍的聲束掃查。
因此，在超聲相控陣換能器不移動的前提下就可以實現大範圍內高靈敏度的動態聚焦掃查，這正是超聲相控陣檢測技術的優越特點，是常規超聲檢測不具備的，也是該技術廣泛發展和套用的重要原因。本書原著作者Lester W. Schmerr Jr教授長期從事超聲無損檢測和超聲相控陣檢測原理和技術的研究，著有多本超聲無損檢測學術專著。本書是作者多年科研和教學的經驗積累和研究成果。
本譯著是國內第一本詳細闡述超聲相控陣檢測基本原理的專著，全面闡述了其基本工作原理、基本構成和相關數學模型和基礎理論，對我國超聲相控陣檢測技術、檢測儀器和相控陣探頭的發展具有重要參考價值和借鑑意義。
目錄
第1章緒論1
1.1概述1
1.2線陣和二維陣列4
1.3相控陣系統模型6
1.4各章內容概覽11
參考文獻12
第2章一維陣列聲場14
2.1單源換能器模型14
2.2遠場聲波19
2.3活塞波的數值模型22
2.4線源模型28
2.5波在平界面上的輻射30
參考文獻36
第3章大尺寸單陣元換能器模型37
3.1近軸近似和菲涅爾積分模型37
3.2大陣元的波束偏轉和聚焦39
3.2.1波束偏轉39
3.2.2遠場聲波的偏轉41
3.2.3聲束聚焦42
3.2.4聲束偏轉與聚焦47
3.3幅值加權49
3.4多高斯聲束模型55
3.5總結60
參考文獻60
第4章相控陣波束模型（一維單元）62
4.1陣列波束模型62
4.1.1單個陣列的遠場特性65
4.2陣列波束偏轉68
4.3陣列波束聚焦72
4.4陣列幅值加權74
1.1概述1
1.2線陣和二維陣列4
1.3相控陣系統模型6
1.4各章內容概覽11
參考文獻12
第2章一維陣列聲場14
2.1單源換能器模型14
2.2遠場聲波19
2.3活塞波的數值模型22
2.4線源模型28
2.5波在平界面上的輻射30
參考文獻36
第3章大尺寸單陣元換能器模型37
3.1近軸近似和菲涅爾積分模型37
3.2大陣元的波束偏轉和聚焦39
3.2.1波束偏轉39
3.2.2遠場聲波的偏轉41
3.2.3聲束聚焦42
3.2.4聲束偏轉與聚焦47
3.3幅值加權49
3.4多高斯聲束模型55
3.5總結60
參考文獻60
第4章相控陣波束模型（一維單元）62
4.1陣列波束模型62
4.1.1單個陣列的遠場特性65
4.2陣列波束偏轉68
4.3陣列波束聚焦72
4.4陣列幅值加權74
4.5陣列聲束建模案例75
4.6相控陣聲束場的高斯模型78
4.7陣列波束在平界面上的偏轉和聚焦81
參考文獻84
第5章延時法則（二維）86
5.1單一介質中延時法則86
4.6相控陣聲束場的高斯模型78
4.7陣列波束在平界面上的偏轉和聚焦81
參考文獻84
第5章延時法則（二維）86
5.1單一介質中延時法則86
5.2透過平界面的轉向和聚焦89
參考文獻95
第6章二維陣列的聲場96
6.1單陣元換能器模型（三維）96
6.2遠場聲波99
6.3點源活塞模型數值解101
6.4接觸式換能器陣元模型104
6.5波在平界面上的輻射105
6.6高斯聲束等效點源模型117
參考文獻125
第7章相控陣聲束建模（二維陣元）126
7.1相控陣波束模型——單一介質126
7.1.1陣列的遠場特徵129
7.1.2三維情況下的波束偏轉131
7.2波在平界面上的輻射134
7.3陣列聲束建模實例137
參考文獻144
第8章延時法則（三維）145
8.1三維波束控制145
8.2三維空間中的波束偏轉與聚焦146
8.3透過平面界面的波束偏轉148
8.4透過平面界面的波束偏轉和聚焦149
參考文獻153
第9章相控陣線性系統模型154
9.1線性系統建模和聲波生成154
9.2線性系統建模和聲波接收158
9.3接收過程和聲束柵瓣162
9.4完整超聲測量過程的線性系統模型164
參考文獻166
第10章超聲相控陣系統函式167
10.1聲/彈性傳遞函式模型167
10.2振元的系統函式176
參考文獻95
第6章二維陣列的聲場96
6.1單陣元換能器模型（三維）96
6.2遠場聲波99
6.3點源活塞模型數值解101
6.4接觸式換能器陣元模型104
6.5波在平界面上的輻射105
6.6高斯聲束等效點源模型117
參考文獻125
第7章相控陣聲束建模（二維陣元）126
7.1相控陣波束模型——單一介質126
7.1.1陣列的遠場特徵129
7.1.2三維情況下的波束偏轉131
7.2波在平界面上的輻射134
7.3陣列聲束建模實例137
參考文獻144
第8章延時法則（三維）145
8.1三維波束控制145
8.2三維空間中的波束偏轉與聚焦146
8.3透過平面界面的波束偏轉148
8.4透過平面界面的波束偏轉和聚焦149
參考文獻153
第9章相控陣線性系統模型154
9.1線性系統建模和聲波生成154
9.2線性系統建模和聲波接收158
9.3接收過程和聲束柵瓣162
9.4完整超聲測量過程的線性系統模型164
參考文獻166
第10章超聲相控陣系統函式167
10.1聲/彈性傳遞函式模型167
10.2振元的系統函式176
參考文獻179
第11章超聲相控陣檢測模型180
11.1互易關係180
11.2液浸式超聲檢測模型184
11.3接觸式超聲檢測模型185
11.4簡化的小缺陷檢測模型186
11.5定量成像的檢測模型191
11.6二維問題的測量模型199
參考文獻204
第12章相控陣成像導論205
12.1合成孔徑成像205
12.2全聚焦成像207
12.3成像過程209
第11章超聲相控陣檢測模型180
11.1互易關係180
11.2液浸式超聲檢測模型184
11.3接觸式超聲檢測模型185
11.4簡化的小缺陷檢測模型186
11.5定量成像的檢測模型191
11.6二維問題的測量模型199
參考文獻204
第12章相控陣成像導論205
12.1合成孔徑成像205
12.2全聚焦成像207
12.3成像過程209
12.4遠場成像檢測模型212
12.5成像仿真224
參考文獻236
第13章成像測量模型238
13.1脈衝回波成像238
13.2全矩陣成像245
13.3基於線陣的二維成像250
13.4討論258
13.5成像測量模型總結259
參考文獻264
第14章陣元邊界條件和其他建模問題267
14.1有限阻抗障板模型267
14.2有限阻抗障板上陣元的線源模型270
14.3其他建模問題277
參考文獻278
附錄ABeylkin行列式279
A.1三維成像的Beylkin行列式（一般情況）279
A.2三維成像的Beylkin行列式（脈衝回波情況）281
A.3二維成像的Beylkin行列式282
參考文獻284
附錄B角度面積比285
B.1單一介質中檢測時的角度面積比285
B.2通過平界面檢測時的角度面積比286
參考文獻289
附錄CMATLAB函式與腳本290
C.1單陣元的聲束模型290
C.2延時法則和變跡法則290
C.3陣列聲束模型291
C.4其他函式291
C.5程式列表292"
12.5成像仿真224
參考文獻236
第13章成像測量模型238
13.1脈衝回波成像238
13.2全矩陣成像245
13.3基於線陣的二維成像250
13.4討論258
13.5成像測量模型總結259
參考文獻264
第14章陣元邊界條件和其他建模問題267
14.1有限阻抗障板模型267
14.2有限阻抗障板上陣元的線源模型270
14.3其他建模問題277
參考文獻278
附錄ABeylkin行列式279
A.1三維成像的Beylkin行列式（一般情況）279
A.2三維成像的Beylkin行列式（脈衝回波情況）281
A.3二維成像的Beylkin行列式282
參考文獻284
附錄B角度面積比285
B.1單一介質中檢測時的角度面積比285
B.2通過平界面檢測時的角度面積比286
參考文獻289
附錄CMATLAB函式與腳本290
C.1單陣元的聲束模型290
C.2延時法則和變跡法則290
C.3陣列聲束模型291
C.4其他函式291
C.5程式列表292"
