幅射瞬态脉冲波的圆形活塞声源在超声检测中得到广泛应用.本文研究了圆形活塞声源幅射瞬态脉冲波时其声场的数值计算方法,设计了相应的计算软件并绘制出实用脉冲波源声轴线上的声压分布曲线.比较了连续波声场和脉冲波声场的分布特性及异同点.对脉冲波源声场的测试结果表明,理论计算和实测结果有较好的一致性,从而证实了计算方法的科学性.本研究结果为提高超声测控的准确性提供了依据.

利用超声波在传播过程中遇障碍物会产生散射信号的特性进行微粒检测时，超声换能器的设计非常关键．通过对平面圆形活塞声源和凹球面聚焦声源的轴向声场分布比较分析，完成了超声微粒换能器的选型；基于一个假设的应用实例，对影响换能器性能的三个重要参数（焦距D、晶片半径a、和谐振频率f）的确定原则进行了理论研究和仿真分析，给出了一种超声微粒检测换能器的设计思路，并研制了二套高强度聚焦超声换能器，运用在所开发的超声波液体颗粒检测装置上．

本文从超声检测原理出发，针对超声检测中近场区内缺陷难以准确定量的问题，利用计算机数字信号处理技术，通过对不同换能器进行频谱分析，计算各换能器声轴线上声压分布曲线，并进行对比实验，探讨了超声检测中声轴线上声压分布的一般规律。为提高超声检测的可靠性，并最终解决上述问题提供了理论和实验依据。

ANSYS是一大型的通用有限元分析软件,其应用范围极为广泛.运用ANSYS软件对消声器声场进行了有限元分析,先建立抗性消声器的有限元模型,在此基础上通过加载、求解以及后处理等一系列的步骤对消声器进行计算分析,获得消声器内部的声压分布情况和传递损失随频率的变化关系,为消声器的优化设计提供依据.

针对超声检测中影响缺陷定量准确性的声场问题进行了深入讨论,研究了脉冲波声场的计算方法,绘制出实用换能器声轴线上的声压分布曲线,分析了不同材料和厚度的采样回波对频谱的影响,比较了连续波声场和脉冲波声场的分布特性及异同点,为提高超声检测中缺陷定量的准确性和科学性提供了依据.

针对钢球内部缺陷的检测问题,对超声直探头接触法进行钢球内部缺陷检测的机理展开研究,并采用人工平底孔作为试验对象及评价方式。首先,探究了钢球回波信号中三角形迟到波的声束传播路径,并找出三角形迟到波的出现位置相对于底波的固定比例关系,避免检测中的误判。然后,对不同深度人工平底孔进行试验,结果表明直探头接触法可有效检测钢球平底孔,其回波信号的信噪比达到12 dB,且随着平底孔深度的不断增加,回波信号的幅值逐渐增大,回波与底波之间的相对声程可描述平底孔的深度值。最后,通过分析圆盘声源轴线上的声压分布,提出了钢球平底孔回波声压的理论计算方法。