مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ارزیابی استوانه های مجاور جاسازی شده در ماتریس الاستیک با استفاده از روش MIIR پالس کوتاه

نویسندگان
دانشگاه صنعت نفت
چکیده
در این مقاله به بررسی و مطالعه استفاده از تئوری پراکندگی تشدید (RST) در ارزیابی استوانه‌های الاستیک جاسازی شده در یک محیط جامد الاستیک پرداخته می شود. بدین منظور از طیف سنجی تشدید فراصوتی بر روی نتایج حاصل از شبیه سازی المان محدود پراکندگی امواج فراصوتی از استوانه های الاستیک جاسازی شده در ماتریس جامد تحت تابش امواج صفحه ای استفاده می گردد. تعیین مودها و فرکانسهای تشدید در طیف پراکندگی بازگشتی با استفاده از تکنیک تفکیک و شناسایی تشدید پالس کوتاه اصلاح شده (short-pulse MIIR) برروی امواج پراکندگی بازگشتی شبیه سازی شده در روش المان محدود با درنظر گرفتن اثرات فرکانسی سیستم اندازه گیری انجام می شود. مقایسه نتایج بدست آمده از این روش، در فرکانسها و مودهای تشدید، با نتایج آزمایشگاهی و تحلیل ریاضی نشان دهنده صحت مدل ارائه شده است. با استفاده از این روش طیف تشدید پراکندگی بازگشتی از دو استوانه مجاور جاسازی شده در محیط الاستیک تحت تابش موج صفحه ای فراصوتی محاسبه و ترسیم گردیده است. سپس چگونگی تاثیر فاصله استوانه های مجاور و موقعیت قرارگیری ترنسدیوسر گیرنده بر فرکانسها و مودهای تشدید بدست آمده از امواج مختلف مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. بررسی نتایج بدست آمده از طیف پراکندگی تشدید دو استوانه فولادی مجاور نشان می دهد تغییر فاصله دو استوانه موجب تغییر فرکانس تشدید مود n=4 و تغییر موقعیت ترنسدیوسر گیرنده موجب تغییر فرکانس تشدید در مودهای n=3 و n=4 می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of embedded adjacent cylinders in elastic matrix using short-pulse MIIR technique

نویسندگان English

Ehsan Hosseinzadeh
Sina Sodagar
Department of Mechanical Engineering, Petroleum University of Technology
چکیده English

In this paper, evaluation of cylindrical targets embedded in an elastic matrix is studied using resonance scattering theory (RST). For this purpose, the finite element simulation of ultrasonic wave scattering from the embedded cylinders propagated in elastic matrix is used for resonance ultrasonic spectroscopy (RUS). To involve the frequency effects of measurement system, the modified short-pulse method of isolation and identification of resonances (MIIR) is employed to calculate the resonance modes and frequencies of the elastic target. To examine the validity of the proposed method the backscattered resonance spectrum for an embedded steel cylinder in an epoxy matrix is calculated and the numerical results are compared with the experimental and mathematical results. The FE-based resonance ultrasonic spectroscopy method is employed to investigate the behavior of far field backscattered resonance frequency spectrum for two embedded adjacent elastic cylinders. Using the proposed method to calculate the backscattered resonance spectrum from two embedded adjacent cylinders, it was shown that changing the center-to-center distance of adjacent cylindrical targets shifts the n=4 resonance frequency and changing the receiver position affect the n=3 and n=4 resonant mode frequencies.

کلیدواژه‌ها English

Ultrasonic wave
embedded elastic cylinders
resonance ultrasonic spectroscopy