شبیه سازی انتشار امواج توسط پروب آرایه فازی خطی با طراحی بهبودیافته (در آزمون های بازرسی فراصوتی)

از روش های نوین آزمون و ارزیابی های غیرمخرب فراصوتی، استفاده از پروب هایی با چند المان تحریک پذیر جهت انتشار امواج در ماده می باشد. از مهمترین عوامل تاثیر گذار بر عملکرد این پروب ها می توان به نحوه ی چینش المان ها در پروب، تعداد المان ها، فاصله ی بین دو المان، طول هر المان و زمان بندی تاخیر اعمالی در برانگیزش پروب ها اشاره کرد. پروب آرایه فازی خطی، نوعی از پروب های آرایه فازی است که چینش المان ها در آن به طور ردیفی در امتداد یک خط می باشد. در این پژوهش با تحلیل روابط موجود در طراحی و عملکرد پروب ها در انتشار امواج فراصوت، مقادیر بهبودیافته ای برای پارامترهای هندسی در طراحی پروب و همچنین زمان بندی تاخیرها در تحریک المان های پروب تعیین می شود. به منظور ارزیابی عملکرد طرح بهبودیافته در مقایسه با یک پروب معمول مشابه، یک آزمون فراصوت آرایه فازی به کمک نرم افزار اجزاء محدود آباکوس شبیه سازی می شود و توسط آن عملکرد پروب معمولی و بهبود یافته در پخش امواج هدایت شونده درون یک ورق آلومینومی مربع شکل با ضخامت کم مقایسه می شود. در بخش اول، ضریب تضعیف سیگنال های دریافتی از پژواک موج مورد ارزیابی قرار می گیرد، و در بخش دوم، عملکرد پروب ها در پایش شعاعی مقایسه می-شوند. در هر دو بخش آزمون های شبیه سازی شده، نتایج مربوط به پروب با طراحی بهبودیافته به مراتب بهتر از پروب معمولی مشابه است. پروب با طراحی بهبودیافته ضمن انتشار امواج فراصوت با بیشینه ی انرژی جبهه ی موج، دسته پرتو را با دقت بالاتری در راستای موردنظر هدایت می کند.

کلیدواژه ها:

Ultrasonic Test ، Linear Phased Array Probe ، Simulation of Wave Propagation ، Finite Elements Method ، آزمون فراصوت ، پروب آرایه فازی خطی ، شبیه سازی انتشار موج ، روش اجزاء محدود