بررسی انتشار امواج فراصوتی در اندازه گیری عیوب صفحه ای با استفاده از المانهای نامحدود

روش زمان پرواز پراش (ToFD) یکی از تکنیکهای آزمونهای غیرمخرب فراصوتی است که برای اندازه گیری و ارزیابی ناپیوستگی ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش بدلیل استفاده از اختلاف زمانی دریافت امواج، اندازه گیری عیوب در مقایسه با سایر روشهای اندازه گیری فراصوتی از دقت بالایی برخوردار است. با این وجود در روشهای مرسوم این آزمون امکان اندازه گیری طول ناپیوستگی های مایل و افقی وجود نداشته و فقط طول تصویر عمودی عیوب قابل اندازه گیری می باشد. در این مقاله با ارائه یک روش جدید، به تحلیل و مطالعه استفاده از پراش امواج فراصوتی برای اندازه گیری عیوب افقی با استفاده از نرم افزار تجاری المان محدود ABAQUS/Explicit پرداخته خواهد شد. بدین منظور پروب-کفشک فراصوتی موجود در سیستم اندازه گیری با بکارگیری المانهای کرنش صفحه ای CPE۴R و المانهای نامحدود CINPE۴R و اعمال میرایی جرمی و سختی بمنظور کاهش بازتابش امواج و پژواکهای نامطلوب در درون کفشک مدلسازی می گردد. همچنین رفتار پارامترهای مختلف این سیستم اندازه گیری و رفتار امواج پراش در برخورد با عیوب جاسازی شده در درون قطعه شبیه سازی شده و مورد تحلیل قرار خواهد گرفت. سپس این روش، در عمقهای مختلف، برای ترکهای با طولهای متفاوت اعمال شده و خطای اندازه گیری در ارزیابی طول عیوب مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد، در مقایسه با روشهای سنتی آزمون ToFD، نتایج بدست آمده از این روش دارای دقت مناسبی می باشند.

کلیدواژه ها:

Ultrasonic Waves ، Wave Diffraction ، finite element method ، Infinite Element ، امواج فراصوتی ، پراش امواج ، روش المان محدود ، المان نامحدود