二维超声相控阵声场仿真研究文献综述

二维超声相控阵技术作为无损检测领域的重要手段，在航空航天、医疗诊断、工业生产等方面发挥着至关重要的作用。

声场作为超声相控阵技术的核心要素，其仿真研究对于优化阵列设计、提高检测精度、实现缺陷精准定位和定量评估具有重要意义。

本文首先阐述了二维超声相控阵技术的基本原理和声场仿真研究的重要意义，并介绍了常用的声场仿真方法，包括有限元法、边界元法和伪谱法等，分析了各种方法的优缺点和适用范围。

其次，本文梳理了国内外二维超声相控阵声场仿真研究现状，重点探讨了不同阵元参数、激励频率、聚焦深度等因素对声场特性的影响规律。

最后，本文展望了二维超声相控阵声场仿真研究的未来发展趋势，指出未来研究应着重关注高精度、快速仿真算法的开发，以及多物理场耦合仿真技术的研究。

关键词：二维超声相控阵；声场仿真；有限元法；边界元法；伪谱法

#1.1二维超声相控阵技术二维超声相控阵技术是指利用多个阵元按照一定规律排列组成阵列，通过控制每个阵元的激励时间和相位差，实现对超声波束的精确控制，从而实现对被测物体内部缺陷进行检测的技术。

与传统的一维超声检测技术相比，二维超声相控阵技术具有以下优势：多角度扫描：可以通过电子控制波束方向，实现对被测物体多角度扫描，提高缺陷检出率；聚焦能力强：可以通过控制阵元激励延时，实现声束在被测物体内部的聚焦，提高检测灵敏度和分辨率；成像精度高：可以获取被测物体内部缺陷的二维或三维图像，实现缺陷的精确定位和定量评估。

#1.2声场仿真声场仿真是指利用计算机模拟超声波在介质中的传播过程，并对声场参数进行计算和分析的技术。

通过声场仿真，可以直观地了解超声波在介质中的传播规律，以及不同因素对声场的影响，为超声检测系统的研制和优化提供理论依据。