不同性质的球体对超声波散射的有限元分析

摘要

为了探讨单个颗粒在连续介质中对超声波的散射特性,利用多物理场耦合的有限元方法,分别对浸没于盛满水的圆柱形容器中的刚性球、液体球及气泡球对超声波的散射进行了仿真实验研究。结果表明,因为有球体的存在,改变了超声波声强在空间的分布,刚性球和液体球的超声波发射面附近声强的分布出现明显相互间隔的三个较强区域,两个较弱区域;气泡球对超声波声强的散射特性大大异于刚性球和液体球,特别是气泡球内表面附近声强出现数量较刚性球和液体球高2个数量级的较强声强散射区域,空气球内沿轴线高度方向交替出现多次峰值与0值的声强。