在超声波反射散射测量中量化单次散射的分解
Nathanial J Matz1, Luz D Sotelo2, Joseph A Turner1
1Mechanical and Materials Engineering, University of Nebraska-Lincoln, Lincoln, Nebraska 68588, USA.
The Journal of the Acoustical Society of America
|May 15, 2025
概括
这项研究比较了单个和双个超声波散射模型用于材料的特性. 双散射模型对于在特定条件下强烈散射材料具有意义,指导实验设计.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 声学 声学 在声学方面
- 非破坏性测试 不破坏性测试
背景情况:
- 扩散超声波反散源源于弹性波与材料异质性的相互作用,提供微观结构的洞察力.
- 精确的定量解释超声波散射测量,特别是在高度散射的材料,需要复杂的模型.
- 最近的一种双散射模型假设能量散射最多是两次,但它的适用性需要彻底调查.
研究的目的:
- 从理论和实验上比较单个和双个超声波散射模型的有效性和意义.
- 探索双散射模型在材料表征中的适用范围.
- 为实验设计提供指导方针,以确保测量符合所需的散射模式.
主要方法:
- 理论分析比较不同条件下的单散射和双散射模型.
- 使用钢作为强烈散射材料进行实验验证.
- 在5,7.5,10和15 MHz的超声波频率进行测量.
主要成果:
- 单散射模型适用于在不同的实验设置中散射较弱的材料.
- 较强的散射材料表现出显著的二次散射,受传感器频率和材料路径的影响.
- 对钢材的实验数据确定了双散射变得显著的条件,并突出了模型的局限性.
结论:
- 双散射模型对于准确地描述强散射材料至关重要.
- 传感器频率和材料路径是影响双散射的重要性的关键参数.
- 提供了指导方针,以优化实验设计,以获得可靠的超声波散射测量.
