基于声线方法的超声检测仿真软件开发.pdf

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1、ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第５期基于声线方法的超声检测仿真软件开发孙朝明，王增勇，李建文（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，绵阳６２１９００）摘要：采用计算机仿真技术对超声检测过程进行模拟，试验成本低、有效快捷，可对特殊材料与特殊结构工件的超声检测难题进行深入分析。使用ＵＧ开放应用程序接口和ＶＣ＋＋进行了超声检测仿真软件开发，在三维建模软件框架内分步完成相应的仿真功能，包括工件建模、探头参数设置和探头摆放等

2、，详细介绍了声线跟踪策略及其实现。利用仿真软件ＵＧ，对使用斜探头、直探头的超声检测进行了模拟试验分析。结果表明，利用声线法可直观地看出超声检测的声线传播过程，对于了解检测的覆盖范围、确定检测参数和布置很有参考价值。关键词：超声检测；仿真；声线跟踪中图分类号：ＴＰ３９１畅７文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）０５—００５６—０５Developmentofmodelingsoftwareofultrasonictestingbasedonray-tracingmethodＳｕｎＣｈａｏｍ

3、ｉｎｇ，ＷａｎｇＺｅｎｇｙｏｎｇ，ＬｉＪｉａｎｗｅｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣＡＥＰ，Ｍｉａｎｙａｎｇ６２１９００，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇｂｙｍｅａｎｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｏｗｃｏｓｔ，ｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｃｏｎｖｅｎ-ｉｅｎｔ，ａｎｄｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｏｄｅｅｐａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｅ

4、ｓｔｉｎｇｏｆｓｐｅｃｉａｌｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｏｏｌｓｔｏｄｅｖｅｌｏｐｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｉｍｕｌａ-ｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｗｅｒｅＵＧ／ＯｐｅｎＡＰＩａｎｄＶｉｓｕａｌＣ＋＋，ｓｅｖｅｒａｌｓｔｅｐｓｗｅｒｅｓｅｔｕｐｔｏｆｕｌｆｉｌｌｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｓｉｄｅｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆ３ＤＣＡＤｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅ，ｓｅｔｕｐｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｏ

5、ｆｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｐｒｏｂｅｅｔｃ．Ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｒａｙｔｒａｃｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｄｅｔａｉｌｅｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｕｌｔｒａｓｏｎ-ｉｃｔｅｓｔｉｎｇｕｓｉｎｇａｎａｎｇｌｅｂｅａｍｐｒｏｂｅａｎｄａｎｏｒｍａｌｐｒｏｂｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｃａｎｂｅｅｘ-ｐｌｏｒｅｄｄ

6、ｉｒｅｃｔｐｅｒｃｅｐｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｃｏｖｅｒａｇｅａｒｅａｏｆｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇ，ａｎｄｔｏｓｅｔａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｔｅｓｔｉｎｇｐａｒａｍｅ-ｔｅｒｓａｎｄａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ．Keywords：ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｒａｙｔｒａｃｉｎｇ［２］发达国家开发出了不少商用的模拟与仿真软件，如０引言法国的ＣＩＶＡ软件、美国Ｉｏｗａ公司的ＵＴＳＩＭ软件、瑞利用超声检测方法对工件进行无损探伤时，一般典的ｓ

7、ｉｍＳＵＮＤＴ软件等。测量出回波信号的幅值与传播时间，就可评定工件中１超声检测声线法仿真软件开发缺陷的严重程度及其所在位置。但对于较薄的工件、声衰减严重的材料、各向异性材料、异种金属焊缝及基于超声传播原理和几何光学简化，可实现超声［３-４］特殊结构工件等进行检测时，需要开发专用的检测技传播路径的模拟。不管是二维工件还是三维工［１］［５］术与装备。如果基于实际试验进行开发，通常成本件，在进行声线路径计算时都需要较好地解决声线很高且非常困难。采用计算机仿真技术模拟检测过与界面求交、声线反射与折射的问题。但

8、利用Ｏｐｅｎ-程，可对上述问题进行深入的分析，进而寻求解决ＧＬ软件进行三维工件的开发时，其建模功能受到很［５］方案。大的限制，同时混合模型拆分与计算相对繁琐，在一般的，仿真系统可根据工件材质、几何形状、探声线求交时对界面形状需进行区分，也存在计算复杂头结构、扫查轨迹及缺陷的可能形态，采用合理的数的问题。学模型，对声波与缺陷的相互作用进行计算。欧美等作为改进，利用功能强大的三维ＣＡＤ软件ＵＧ５６孙朝明，等：基于声线方法的超声检测仿真软件开发２０１４年第５期