Використання компонентного підходу обчислення параметрів поширення ультразвукової спрямованої моди

Abstract

В роботі пропонується розроблення компонента системи контролю з розподіленими параметрами, що дозволить використовувати тип ультразвукових хвиль, які поширюються вздовж стінки труби і називаються спрямованими. Особливістю таких хвиль є ї здатність не загасати на значних відстанях у порівнянні із об’ємними ультразвуковими хвилями.Математичний опис поширення ультразвукових хвиль спрощено описано, як поширення в пластині із відомою висотою.Коливання елементарного об’єму пружного середовища описали рівнянням Ейлера та закону Гука і представлено як систему двох диференційних рівнянь, що описує поздовжні та поперечні коливання елементарного об’єму. Геометрична побудова моделі створюється в окремому компоненті, що має можливості параметрично описувати фігур та робити об’єднання шляхом застосування логічних методів, наприклад об’єднання, віднімання тощо. Для розв’язку моделі задаються нульові початкові умови, таблично заданий генеруючий сигнал, що інтерполюється та граничні умови по краях пластини як абсорбуючий шар. Абсорбуючий шар моделюється шляхом додавання значного масштабу-вання системи. Також поняття абсорбуючого шару включає механізм фільтрування частот, щоб відфільтровує високочастотну складову коливань. Проведено обчислення побудованої моделі методом скінченних елементів для двох випадків: без неоднорідностей та із однією не-однорідністю. Порівняння отриманих результатів показано графічно. Виявлено можливість обчислювати відбитий від неоднорідності сиг-нал, та аналізувати етапи створення та поширення різних типів хвиль в пружному середовищі.