Green's function of the ultrasound path of the acoustic emission noise monitoring system in the plates

O N Petryshchev,N S Trushko

doi:10.20535/2312-1807.2012.17.5.218350

Abstract

The mathematical model of the ultrasonic acoustic emissions monitoring channel is presented. The main characteristics of Lamb wave excitation, propagation and detection processes are considered in the model. Green’s function is obtained for the ultrasonic channel and may be utilized in further acoustic emissions research. It is established that the efficiency of detection of high-frequency signal components can be improved by minimizing the area of the mechanical contact between the transducer and the surface of a tested object. It is shown that the shape and the size of the domain of coherent acoustic emissions determine the modal structure of the ultrasonic field within the plate and thus make a strong impact on the spectral characteristics of the transducer’s response.

Highlights

В работе построена математическая модель ультразвукового тракта системы мониторинга шумов акустической эмиссии, которая учитывает основные особенности и закономерности возбуждения, распространения и регистрации волн Лэмба контактным способом
The main characteristics of Lamb wave excitation, propagation and detection processes are considered in the model
It is established that the efficiency of detection of high-frequency signal components can be improved by minimizing the area of the mechanical contact between the transducer and the surface of a tested object

Summary

Акустические приборы и системы

Функция Грина ультразвукового тракта системы мониторинга шумов акустической эмиссии в пластинах. В работе построена математическая модель ультразвукового тракта системы мониторинга шумов акустической эмиссии, которая учитывает основные особенности и закономерности возбуждения, распространения и регистрации волн Лэмба контактным способом. Предложен универсальный инструмент для дальнейших исследований в области теории метода акустической эмиссии – функция Грина ультразвукового тракта. Установлено, что размеры и форма области когерентного излучения группы источников шумов акустической эмиссии определяют модальный состав поля ультразвуковых волн в пластине и в значительной мере определяют спектральные характеристики сигнала на электрическом выходе ультразвукового тракта. Что под единичным источником шумов акустической эмиссии можно понимать кластер из достаточно большого числа кристаллических решеток, максимальные размеры которого существенно меньше длины упругой волны, соответствующей верхней границе частотного диапазона, в пределах которого происходит регистрация сигналов в реальных устройствах.

При этом

RE RE