激光超声检测材料内部缺陷的数值模拟

摘要

为了探究激光冲击所产生的超声波信号在缺陷材料检测中的作用,本文凭借有限元分析手段,采用COMSOL软件建立了激光超声无损检测材料内部缺陷的有限元模型,并模拟了激光在材料中激发,产生横波和纵波,沿材料内部的传播过程,得到了在激光作用下铝板内部的声场分布,还模拟了激光超声与铝板内部裂纹缺陷和气孔之间的相互作用.仿真结果证明:激光超声能够在铝板内部产生超声波.通过对反射波信号及其时间的分析,可确定缺陷在材料中的深度位置,实现宽度0.4mm以上的裂纹检测,且信号峰值与裂纹宽度之间存在着正相关关系.为在实际中检测材料内部的缺陷提供了理论基础.