Введение к работе
Диссертация посвящена исследованию задач высокочастотной диф-ракции в акустических и упругих средах.
Актуальность темы. Необходимость в решении задач коротковолновой дифракции возникает в самых разнообразных областях практики: подводной акустике, радиолокации, медицинской томографии и т.д. Особенную актуальность они приобрели в связи с бурным развитием ультразвукового неразрушающего контроля, целью которого является выявление дефектов в металлоизделиях на основе анализа прохождения через них ультразвуковых волн. Проблема состоит еще и в том, чтобы решать подобные задачи быстро и эффективно на персональных компьютерах. Последнее обстоятельство объясняется тем, что процесс обнаружения дефекты» должен проходить в режиме реального времени.
Дедь работы. Обобщить известные для выпуклых тел асимптотические методы на тела сложной формы. Предложить эффективный численный алгоритм для решения задач высокочастотной дифракции на телах произвольной формы, в значительной мере преодолевающий трудности, связанные с наличием критических частот. Настроить достаточно универсальный метод расчета акустического тракта ультразвуковых преобразователей различных типов, сочетающий упругую постановку задачи с естественными упрощениями, отвечающими физической сути исследуемых явлений.
Научная новизна. В настоящей диссертационной работе геометрическая и физическая теории дифракции, широко применяемые для выпуклых объектов, перенесены на случай произвольного гладкого препятствия. Предложен некоторый численно - аналитический метод реше-
- 4 -ния задач дифракции эффективный на высоких частотах. Разработан подход, позволяющий быстро рассчитывать характеристики падающего и рассеянного на дефекте полей ультразвуковых датчиков.
Достоверность полученных результатов обусловлена корректностью обпей постановки задачи, согласованностью предложенных в работе обобщенных формул с известными решениями некоторых частных задач. Кроме того, расчеты поля излучения - приема ультразвуковых преобразователей по разработанной методике дают хорошее совпадение с экспериментальными данными.
Практическая ценность. Предложенный подход численного анализа акустического тракта ультразвуковых преобразователей может быть использован для расчета теоретических диаграмм направленности и АРД-диаграмм при создании новых искателей различных типов ( нормальных, наклонных, раздельно-совмешенных и т. д. ). Это позволит избежать проведения трудоемких, длительных экспериментальных измерений.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на школе-семинаре Акустического института "Математические методы в акустике" в г. Мэскве в 1988году, на XII Всесоюзной научно-технической конференции "Неразрушаюшие физические методы контроля" в 1990 году в г. Свердловске, на семинаре им. Галина в Институте Проблем Механики Российской Академии наук, на семинарах кафедры теории упругости Ростовского государственного университета
Публикации. Основные результаты проведенных исследований опубликованы в работах И - 73.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, занимающих 131 страницу машинописного текста, включая 23 рисунка и список литературы из 94 наименований.