Акустическая регистрация дефектов

Отражение акустических волн
от «слипшейся» трещины
(акустическая регистрация
дефектов)
выполнил: студент 2 курса физического
факультета МГУ имени М.В. Ломоносова
Шибалова Антонина Сергеевна
научный руководитель: Карабутов
Александр Алексеевич
Цель работы: оценка эффективности акустического
метода регистрации
дефектов на примере сплошной алюминиевой
пластинки с трещиной
Акустический контроль
качества материалов ─
один из
неразрушающих
методов контроля,
позволяющий
обнаруживать
дефекты с
характерными
размерами 0,1─1 мкм.
Схема установки
Математическая постановка задачи
закон Гука
2-й закон Ньютона
граничные условия
Распределение области вычислений
в случае 4 процессоров
1
2
3
4
1
2
3
4
Распространение волн
Распространение исходного сигнала
Распространение волн
Преломление продольной волны на границе раздела
сред
Распространение волн
Отражение продольной волны от границы пластины
Распространение волн
Возбуждение поперечных волн при прохождении сигнала
через границу раздела сред
Распространение волн
Отражение поперечной волны
Регистрируемый сигнал
Сигнал, принимаемый 1 приемником, продольные волны.
Исходная волна и волна, отразившаяся от верхней границы
среды.
Регистрируемый сигнал
Сигнал, принимаемый 1 приемником. Поперечные
волны.
Волна, возбужденная при отражении сигнала от
верхней границы среды.
Регистрируемый сигнал
Сравнение сигналов на 2 приемнике в случае наличия
и отсутствия трещины. Продольное смещение.
Регистрируемый сигнал
Сравнение сигналов на 2 приемнике в случае наличия
и отсутствия трещины. Поперечные смещения.
Эффективность распараллеливания
(b соответствует доле «параллельной части» программы)
Выводы
Рассмотренная модель позволяет предположить, что
акустическая
регистрация
дефектов
имеет
важное
достоинство: нарушение структуры материала хорошо
визуализируется, даже маленькая трещина существенно
искажает сигнал.
Моделирование распространения волны для случаев с
трещиной разной длины выявляет возможный недостаток
метода: сложность определения параметров дефекта
(размеров и формы).