超声导波散射与逆散射成像

本书系统论述了薄板中超声导波的散射与逆散射成像，建立了从波动传播到缺陷重构的完整理论体系架构，内容涵盖导波与缺陷相互作用的解析与数值求解方法，以及基于逆散射理论的导波成像技术。全书共十七章，第1章介绍板中超声散射和逆散射的发展简况，以及超声导波正、逆散射的研究进展；第2章介绍基于弹性动力学波动方程的导波频散特性计算方法；第3至第11章为正散射问题；第12至第 17 章为逆散射成像技术。

目录前言第1章 绪论 11.1 散射和逆散射的概念 21.2 固体中超声散射的发展简况 31.2.1 动态光弹法实验研究 41.2.2 解析法近似求解 61.2.3 数值模拟 81.3 固体中超声逆散射的发展简况 91.4 超声导波散射研究概况 131.4.1 2D模型 131.4.2 3D模型 151.5 超声导波逆散射成像研究概况 171.5.1 椭圆定位成像 181.5.2 延迟求和定位成像 191.5.3 层析成像 201.5.4 拓扑成像 211.5.5 相控阵成像 231.5.6 深度学习成像 251.6 本书的章节安排 27参考文献 31第2章 自由薄板中的导波 452.1 弹性波相关理论 452.1.1 运动方程 452.1.2 应变位移方程 472.1.3 广义胡克定律 482.1.4 各向同性介质 502.2 各向同性介质中的导波 532.2.1 兰姆波的频散方程 542.2.2 兰姆波频散方程的数值求解 582.2.3 水平剪切(SH)波 672.3 各向异性介质中的导波 712.3.1 弹性常数变换 722.3.2 弹性对称各向异性体 732.3.3 各向异性固体层中声波传播特性分析 752.3.4 导波特征方程 792.3.5 导波沿高对称性材料特殊方向传播时的特征方程 812.3.6 各向同性介质中特征方程的简化 842.3.7 数值示例 852.4 本章小结 86参考文献 87第3章 S0波对圆形通孔缺陷的散射 893.1 问题描述 893.2 3D理论模型 903.2.1 基本方程 903.2.2 波场展开 913.2.3 展开系数的计算 953.3 Poisson理论 963.3.1 基本方程 963.3.2 波场展开 973.3.3 边界条件 983.4 Mindlin理论 983.4.1 基本方程 993.4.2 波场展开 993.4.3 边界条件 1003.5 数值示例和分析 1013.5.1 Poisson模型与3D模型的比较 1023.5.2 Mindlin模型与3D模型的比较 1043.5.3 Poisson模型、Mindlin模型与3D模型的比较 1073.5.4 孔径变化对散射场的影响 1083.5.5 分析和讨论 1083.6 本章小结 1133.7 附录3 114附录3.A 对于对称兰姆波模式，位移表达式(3.2.1)和应力表达式(3.2.13)中的厚度坐标依赖函数 114附录3.B 公式(3.2.30)中出现的Kn'n、Ln'n、Mn'n、*和* 115附录3.C 方程(3.3.11)中的矩阵元素 116附录3.D 方程(3.4.11)中的矩阵元素 116参考文献 116第4章 S0波对圆形盲孔缺陷的散射 1184.1 问题描述 1184.2 3D理论 1194.2.1 基本方程 1194.2.2 波场展开 1204.2.3 边界条件 1254.2.4 边界条件的投影 1254.3 P-K理论 1264.3.1 Poisson理论 1264.3.2 Kirchhoff理论 1284.3.3 波场展开 1294.3.4 边界条件 1314.4 P-M理论 1324.4.1 Mindlin理论 1324.4.2 波场展开 1344.4.3 边界条件 1354.5 M-M理论 1364.5.1 波场展开 1364.5.2 边界条件 1374.6 数值示例 1384.6.1 Poisson-Kirchhoff、Poisson-Mindlin与3D模型的比较 1384.6.2 Poisson-Kirchhoff、Mindlin-Mindlin与3D模型的比较 1404.6.3 Poisson-Mindlin、Mindlin-Mindlin与3D模型的比较 1424.6.4 孔径变化对散射场的影响 1434.6.5 孔深度变化对散射场的影响 1444.6.6 入射频率对散射场的影响 1474.6.7 分析和讨论 1524.7 本章小结 1534.8 附录4 154附录4.A 位移表达式(4.2.1)中的厚度坐标依赖函数，对称模式和反对称模式不同 154附录4.B 应力表达式(4.2.13)中的厚度坐标依赖函数，对称模式和反对称模式不同 155附录4.C 方程(4.3.24)中的矩阵元素(P-K理论) 156附录4.D 方程(4.4.12)中的矩阵元素(P-M理论) 158附录4.E 方程(4.5.3)中的矩阵元素(M-M理论) 161参考文献 164第5章 A0波对圆形通孔缺陷的散射 1655.1 问题描述 1655.2 Kirchhoff板理论 1655.2.1 基本方程 1665.2.2 波场展开 1665.2.3 边界条件 1675.3 Mindlin板理论 1675.3.1 基本方程 1675.3.2 波场展开 1685.3.3 边界条件 1685.4 数值示例和分析 1695.4.1 频率变化对散射场的影响 1695.4.2 ka变化对散射场的影响 1705.4.3 分析和讨论 1715.5 本章小结 1725.6 附录5 172附录5.A 方程(5.2.8)中的矩阵元素 172附录5.B 方程(5.3.8)中的矩阵元素 173参考文献 173第6章 A0波对圆形盲孔缺陷的散射 1746.1 问题描述 1746.2 P-K理论模型 1746.2.1 波场展开 1746.2.2 边界条件 1756.3 P-M理论模型 1766.3.1 波场展开 1766.3.2 边界条件 1776.4 数值计算 1786.4.1 频率变化对散射场的影响 1786.4.2 孔径变化对散射场的影响 1806.4.3 孔深度变化对散射场的影响 1826.5 本章小结 1836.6 附录6 184附录6.A 方程(6.2.4)中的矩阵元素(P-K理论) 184附录6.B 方程(6.3.4)中的矩阵元素(P-M理论) 186参考文献 189第7章 S0波在横观各向同性复合材料板中的散射 1907.1 问题描述 1907.2 Mindlin理论 1917.2.1 基本方程 1917.2.2 散射场求解 1957.2.3 数值示例 1977.3 Poisson理论 2017.3.1 基本方程 2017.3.2 波场展开 2037.3.3 边界条件 2037.3.4 数值示例 2047.4 分析和讨论 2107.5 本章小结 2127.6 附录7 212附录7.A 方程(7.2.23)中的矩阵元素 212附录7.B 方程(7.3.13)中的矩阵元素 214参考文献 215第8章 A0波在准各向同性复合材料板中的散射 2178.1 准各向同性板的特点 2188.1.1 层合板的特点 2188.1.2 准各向同性层合板的铺层方式 2188.2 厚层合板三维有效弹性常数 2198.2.1 理论基础 2208.2.2 有效弹性常数 2218.2.3 降阶表达式 2228.3 问题描述 2248.4 Mindlin板理论 2248.4.1 波场展开 2248.4.2 边界条件 2258.5 Born近似 2268.6 A0波对不同类型缺陷的散射 2278.6.1 腐蚀缺陷 2288.6.2 脱层缺陷 2318.7 本章小结 2338.8 附录8 234附录8.A 方程(8.4.5)中的矩阵元素 234参考文献 235第9章 SH0波在圆孔缺陷处的散射 2389.1 3D理论模型中的SH0波入射场 2389.2 三种近似理论模型系统方程中的矩阵元素 2409.2.1 P-K、Poisson模型 2409.2.2 P-M、Mindlin模型 2419.2.3 M-M模型 2429.3 数值示例 2429.3.1 SH0模式在盲孔、通孔缺陷的散射 2429.3.2 频率变化对散射场的影响 2429.3.3 孔径变化对散射场的影响 2449.3.4 孔深变化对散射场的影响 2469.4 本章小结 247参考文献 248第10章 瞬态兰姆波散射声场 24910.1 瞬态散射声场的计算 24910.1.1 激励波形 24910.1.2 瞬态散射波形 24910.2 解析计算与COMSOL仿真结果比较 25010.2.1 COMSOL建模 25010.2.2 不同接收距离结果比较 25110.3 瞬态散射声场数值分析 25310.3.1 不同接收距离S0与A0瞬态波分析 25310.3.2 不同时刻瞬态散射声场 25410.3.3 缺陷孔径对瞬态散射波形的影响 25610.3.4 二维傅里叶变换兰姆波模式识别 25710.3.5 缺陷定位 25910.4 本章小结 262参考文献 263第11章 任意铺层复合材料板中导波的频散和散射特性 26511.1 谱有限元法导波建模 26511.1.1 导波特征方程的表示 26511.1.2 特征方程的谱有限元表示 27011.1.3 特征方程的谱有限元求解 27611.2 谱有限元分析导波频散特性 28011.3 3D有限元仿真建模 28411.3.1 双元激励法产生单一模态兰姆波 28411.3.2 散射信号监测点布局 28511.3.3 有限元参数设置 28611.4 散射信号的提取及处理 28811.5 有限元模型验证 28911.6 A0波对复合材料中脱层缺陷的散射 29111.6.1 不同脱层位置的散射场 29111.6.2 不同孔径的散射场 29311.6.3 孔径/波长比对散射场的影响 29711.7 本章小结 298参考文献 298第12章 分布式传感器兰姆波损伤定位成像 30012.1 DAS成像 30012.1.1 DAS成像原理 30012.1.2 DAS成像示例 30112.2 概率成像 30712.2.1 椭圆轨迹确定 30712.2.2 概率成像原理 30812.2.3 概率成像示例 30912.3 稀疏重建成像 31412.3.1 稀疏信号重建理论概述 31412.3.2 兰姆波传播模型 31712.3.3 兰姆波稀疏重建方法 31812.3.4 实现过程和示例 31912.4 本章小结 324参考文献 325第13章 超声兰姆波衍射层析成像 32713.1 衍射投影定理 32713.2 重建算法 33013.3 散射场数据获取 33113.3.1 有限元模型建立 33113.3.2 有限元参数设置 33213.3.3 模式分离及散射信号提取 33313.3.4 兰姆波在不同形状缺陷处的散射特性 33513.4 成像结果分析 33813.4.1 圆形缺陷成像 33813.4.2 椭圆形缺陷成像 34113.4.3 矩形缺陷成像 34213.4.4 正方形缺陷成像 34313.4.5 复杂形状缺陷成像 34313.5 本章小结 344参考文献 344第14章 超声兰姆波拓扑成像 34514.1 拓扑成像理论 34514.1.1 拓扑渐近思想 34514.1.2 拓扑梯度 34614.1.3 拓扑能量 34714.2 单盲孔缺陷的兰姆波拓扑成像 34814.2.1 有限元模型及缺陷处聚焦原理 34814.2.2 拓扑成像及结果分析 35014.3 多盲孔缺陷的兰姆波拓扑成像 35614.3.1 有限元模型及聚焦原理 35614.3.2 拓扑成像及结果分析 35814.4 拓扑成像在兰姆波检测中的应用 36414.4.1 铝合金板材的阵列超声检测 36414.4.2 成像结果 36514.5 本章小结 367参考文献 367第15章 超声兰姆波阵列检测及成像 36915.1 相控阵检测原理及声场特性 36915.1.1 超声相控阵检测原理 36915.1.2 声束偏转和声束聚焦 37115.1.3 扫描方式 37315.1.4 数据采集方式 37415.1.5 阵列指向性分析 37615.1.6 相控阵参数优化 37815.2 全聚焦成像及其校正算法 38115.2.1 全聚焦成像原理 38115.2.2 指向性校正的全聚焦成像 38415.3 超声相控阵有限元仿真 38515.3.1 超声相控阵仿真模型 38515.3.2 不同缺陷有限元模型 38715.4 超声相控阵实验系统 39315.4.1 系统组成 39315.4.2 兰姆波激发方式 39515.5 侧面垂直激发兰姆波阵列成像 39515.5.1 基于自相关重建格林函数的时域处理 39515.5.2 待测试样 39815.5.3 数据处理 39815.5.4 成像结果分析 40015.6 楔块耦合斜入射法激发兰姆波 40315.6.1 铝合金板中兰姆波频散特性 40315.6.2 楔块耦合理论 40415.6.3 待测试样 40615.6.4 实验结果分析 40615.7 本章小结 411参考文献 412第16章 非线性超声导波阵列成像 41416.1 非线性超声相控阵成像检测研究进展 41416.1.1 非线性超声相控阵 41416.1.2 非线性超声导波阵列 41616.2 非线性超声相控阵成像检测基础 41816.2.1 非线性超声检测方法研究 41816.2.2 非线性超声导波检测方法研究 42316.3 基于非线性虚拟聚焦的超声相控阵全聚焦检测方法 42816.3.1 基于非线性虚拟聚焦的全聚焦成像算法 42816.3.2 基于非线性虚拟聚焦的全聚焦成像仿真研究 43416.3.3 基于非线性虚拟聚焦的全聚焦成像实验研究 43916.4 非线性超声导波阵列检测方法 44716.4.1 超声导波阵列检测方法 44716.4.2 基于二次谐波的非线性超声导波阵列检测方法 45516.5 基于入射波幅调制的非线性超声导波相控阵检测方法 46216.5.1 能量守恒原理与入射波调制方法 46216.5.2 基于入射波幅调制的非线性超声相控阵检测方法 46916.5.3 基于入射波幅调制的非线性超声导波阵列成像检测方法 47916.6 本章小结 493参考文献 494第17章 基于深度学习的兰姆波高分辨率成像 49717.1 深度学习缺陷重建流程 49717.2 数据集生成 49817.3 UT_detection网络模型 50117.3.1 基本结构 50117.3.2 网络搭建 50317.3.3 模型训练 50517.4 实验 50617.4.1 系统搭建 50617.4.2 成像方法对比与分析 50717.4.3 消融结果分析 51117.4.4 不同网络对比与分析 51217.5 本章小结 513参考文献 514“现代声学科学与技术丛书”已出版书目 515目录前言第1章 绪论 11.1 散射和逆散射的概念 21.2 固体中超声散射的发展简况 31.2.1 动态光弹法实验研究 41.2.2 解析法近似求解 61.2.3 数值模拟 81.3 固体中超声逆散射的发展简况 91.4 超声导波散射研究概况 131.4.1 2D模型 131.4.2 3D模型 151.5 超声导波逆散射成像研究概况 171.5.1 椭圆定位成像 181.5.2 延迟求和定位成像 191.5.3 层析成像 201.5.4 拓扑成像 211.5.5 相控阵成像 231.5.6 深度学习成像 251.6 本书的章节安排 27参考文献 31第2章 自由薄板中的导波 452.1 弹性波相关理论 452.1.1 运动方程 452.1.2 应变位移方程 472.1.3 广义胡克定律 482.1.4 各向同性介质 502.2 各向同性介质中的导波 532.2.1 兰姆波的频散方程 542.2.2 兰姆波频散方程的数值求解 582.2.3 水平剪切(SH)波 672.3 各向异性介质中的导波 712.3.1 弹性常数变换 722.3.2 弹性对称各向异性体 732.3.3 各向异性固体层中声波传播特性分析 752.3.4 导波特征方程 792.3.5 导波沿高对称性材料特殊方向传播时的特征方程 812.3.6 各向同性介质中特征方程的简化 842.3.7 数值示例 852.4 本章小结 86参考文献 87第3章 S0波对圆形通孔缺陷的散射 893.1 问题描述 893.2 3D理论模型 903.2.1 基本方程 903.2.2 波场展开 913.2.3 展开系数的计算 953.3 Poisson理论 963.3.1 基本方程 963.3.2 波场展开 973.3.3 边界条件 983.4 Mindlin理论 983.4.1 基本方程 993.4.2 波场展开 993.4.3 边界条件 1003.5 数值示例和分析 1013.5.1 Poisson模型与3D模型的比较 1023.5.2 Mindlin模型与3D模型的比较 1043.5.3 Poisson模型、Mindlin模型与3D模型的比较 1073.5.4 孔径变化对散射场的影响 1083.5.5 分析和讨论 1083.6 本章小结 1133.7 附录3 114附录3.A 对于对称兰姆波模式，位移表达式(3.2.1)和应力表达式(3.2.13)中的厚度坐标依赖函数 114附录3.B 公式(3.2.30)中出现的Kn'n、Ln'n、Mn'n、*和* 115附录3.C 方程(3.3.11)中的矩阵元素 116附录3.D 方程(3.4.11)中的矩阵元素 116参考文献 116第4章 S0波对圆形盲孔缺陷的散射 1184.1 问题描述 1184.2 3D理论 1194.2.1 基本方程 1194.2.2 波场展开 1204.2.3 边界条件 1254.2.4 边界条件的投影 1254.3 P-K理论 1264.3.1 Poisson理论 1264.3.2 Kirchhoff理论 1284.3.3 波场展开 1294.3.4 边界条件 1314.4 P-M理论 1324.4.1 Mindlin理论 1324.4.2 波场展开 1344.4.3 边界条件 1354.5 M-M理论 1364.5.1 波场展开 1364.5.2 边界条件 1374.6 数值示例 1384.6.1 Poisson-Kirchhoff、Poisson-Mindlin与3D模型的比较 1384.6.2 Poisson-Kirchhoff、Mindlin-Mindlin与3D模型的比较 1404.6.3 Poisson-Mindlin、Mindlin-Mindlin与3D模型的比较 1424.6.4 孔径变化对散射场的影响 1434.6.5 孔深度变化对散射场的影响 1444.6.6 入射频率对散射场的影响 1474.6.7 分析和讨论 1524.7 本章小结 1534.8 附录4 154附录4.A 位移表达式(4.2.1)中的厚度坐标依赖函数，对称模式和反对称模式不同 154附录4.B 应力表达式(4.2.13)中的厚度坐标依赖函数，对称模式和反对称模式不同 155附录4.C 方程(4.3.24)中的矩阵元素(P-K理论) 156附录4.D 方程(4.4.12)中的矩阵元素(P-M理论) 158附录4.E 方程(4.5.3)中的矩阵元素(M-M理论) 161参考文献 164第5章 A0波对圆形通孔缺陷的散射 1655.1 问题描述 1655.2 Kirchhoff板理论 1655.2.1 基本方程 1665.2.2 波场展开 1665.2.3 边界条件 1675.3 Mindlin板理论 1675.3.1 基本方程 1675.3.2 波场展开 1685.3.3 边界条件 1685.4 数值示例和分析 1695.4.1 频率变化对散射场的影响 1695.4.2 ka变化对散射场的影响 1705.4.3 分析和讨论 1715.5 本章小结 1725.6 附录5 172附录5.A 方程(5.2.8)中的矩阵元素 172附录5.B 方程(5.3.8)中的矩阵元素 173参考文献 173第6章 A0波对圆形盲孔缺陷的散射 1746.1 问题描述 1746.2 P-K理论模型 1746.2.1 波场展开 1746.2.2 边界条件 1756.3 P-M理论模型 1766.3.1 波场展开 1766.3.2 边界条件 1776.4 数值计算 1786.4.1 频率变化对散射场的影响 1786.4.2 孔径变化对散射场的影响 1806.4.3 孔深度变化对散射场的影响 1826.5 本章小结 1836.6 附录6 184附录6.A 方程(6.2.4)中的矩阵元素(P-K理论) 184附录6.B 方程(6.3.4)中的矩阵元素(P-M理论) 186参考文献 189第7章 S0波在横观各向同性复合材料板中的散射 1907.1 问题描述 1907.2 Mindlin理论 1917.2.1 基本方程 1917.2.2 散射场求解 1957.2.3 数值示例 1977.3 Poisson理论 2017.3.1 基本方程 2017.3.2 波场展开 2037.3.3 边界条件 2037.3.4 数值示例 2047.4 分析和讨论 2107.5 本章小结 2127.6 附录7 212附录7.A 方程(7.2.23)中的矩阵元素 212附录7.B 方程(7.3.13)中的矩阵元素 214参考文献 215第8章 A0波在准各向同性复合材料板中的散射 2178.1 准各向同性板的特点 2188.1.1 层合板的特点 2188.1.2 准各向同性层合板的铺层方式 2188.2 厚层合板三维有效弹性常数 2198.2.1 理论基础 2208.2.2 有效弹性常数 2218.2.3 降阶表达式 2228.3 问题描述 2248.4 Mindlin板理论 2248.4.1 波场展开 2248.4.2 边界条件 2258.5 Born近似 2268.6 A0波对不同类型缺陷的散射 2278.6.1 腐蚀缺陷 2288.6.2 脱层缺陷 2318.7 本章小结 2338.8 附录8 234附录8.A 方程(8.4.5)中的矩阵元素 234参考文献 235第9章 SH0波在圆孔缺陷处的散射 2389.1 3D理论模型中的SH0波入射场 2389.2 三种近似理论模型系统方程中的矩阵元素 2409.2.1 P-K、Poisson模型 2409.2.2 P-M、Mindlin模型 2419.2.3 M-M模型 2429.3 数值示例 2429.3.1 SH0模式在盲孔、通孔缺陷的散射 2429.3.2 频率变化对散射场的影响 2429.3.3 孔径变化对散射场的影响 2449.3.4 孔深变化对散射场的影响 2469.4 本章小结 247参考文献 248第10章 瞬态兰姆波散射声场 24910.1 瞬态散射声场的计算 24910.1.1 激励波形 24910.1.2 瞬态散射波形 24910.2 解析计算与COMSOL仿真结果比较 25010.2.1 COMSOL建模 25010.2.2 不同接收距离结果比较 25110.3 瞬态散射声场数值分析 25310.3.1 不同接收距离S0与A0瞬态波分析 25310.3.2 不同时刻瞬态散射声场 25410.3.3 缺陷孔径对瞬态散射波形的影响 25610.3.4 二维傅里叶变换兰姆波模式识别 25710.3.5 缺陷定位 25910.4 本章小结 262参考文献 263第11章 任意铺层复合材料板中导波的频散和散射特性 26511.1 谱有限元法导波建模 26511.1.1 导波特征方程的表示 26511.1.2 特征方程的谱有限元表示 27011.1.3 特征方程的谱有限元求解 27611.2 谱有限元分析导波频散特性 28011.3 3D有限元仿真建模 28411.3.1 双元激励法产生单一模态兰姆波 28411.3.2 散射信号监测点布局 28511.3.3 有限元参数设置 28611.4 散射信号的提取及处理 28811.5 有限元模型验证 28911.6 A0波对复合材料中脱层缺陷的散射 29111.6.1 不同脱层位置的散射场 29111.6.2 不同孔径的散射场 29311.6.3 孔径/波长比对散射场的影响 29711.7 本章小结 298参考文献 298第12章 分布式传感器兰姆波损伤定位成像 30012.1 DAS成像 30012.1.1 DAS成像原理 30012.1.2 DAS成像示例 30112.2 概率成像 30712.2.1 椭圆轨迹确定 30712.2.2 概率成像原理 30812.2.3 概率成像示例 30912.3 稀疏重建成像 31412.3.1 稀疏信号重建理论概述 31412.3.2 兰姆波传播模型 31712.3.3 兰姆波稀疏重建方法 31812.3.4 实现过程和示例 31912.4 本章小结 324参考文献 325第13章 超声兰姆波衍射层析成像 32713.1 衍射投影定理 32713.2 重建算法 33013.3 散射场数据获取 33113.3.1 有限元模型建立 33113.3.2 有限元参数设置 33213.3.3 模式分离及散射信号提取 33313.3.4 兰姆波在不同形状缺陷处的散射特性 33513.4 成像结果分析 33813.4.1 圆形缺陷成像 33813.4.2 椭圆形缺陷成像 34113.4.3 矩形缺陷成像 34213.4.4 正方形缺陷成像 34313.4.5 复杂形状缺陷成像 34313.5 本章小结 344参考文献 344第14章 超声兰姆波拓扑成像 34514.1 拓扑成像理论 34514.1.1 拓扑渐近思想 34514.1.2 拓扑梯度 34614.1.3 拓扑能量 34714.2 单盲孔缺陷的兰姆波拓扑成像 34814.2.1 有限元模型及缺陷处聚焦原理 34814.2.2 拓扑成像及结果分析 35014.3 多盲孔缺陷的兰姆波拓扑成像 35614.3.1 有限元模型及聚焦原理 35614.3.2 拓扑成像及结果分析 35814.4 拓扑成像在兰姆波检测中的应用 36414.4.1 铝合金板材的阵列超声检测 36414.4.2 成像结果 36514.5 本章小结 367参考文献 367第15章 超声兰姆波阵列检测及成像 36915.1 相控阵检测原理及声场特性 36915.1.1 超声相控阵检测原理 36915.1.2 声束偏转和声束聚焦 37115.1.3 扫描方式 37315.1.4 数据采集方式 37415.1.5 阵列指向性分析 37615.1.6 相控阵参数优化 37815.2 全聚焦成像及其校正算法 38115.2.1 全聚焦成像原理 38115.2.2 指向性校正的全聚焦成像 38415.3 超声相控阵有限元仿真 38515.3.1 超声相控阵仿真模型 38515.3.2 不同缺陷有限元模型 38715.4 超声相控阵实验系统 39315.4.1 系统组成 39315.4.2 兰姆波激发方式 39515.5 侧面垂直激发兰姆波阵列成像 39515.5.1 基于自相关重建格林函数的时域处理 39515.5.2 待测试样 39815.5.3 数据处理 39815.5.4 成像结果分析 40015.6 楔块耦合斜入射法激发兰姆波 40315.6.1 铝合金板中兰姆波频散特性 40315.6.2 楔块耦合理论 40415.6.3 待测试样 40615.6.4 实验结果分析 40615.7 本章小结 411参考文献 412第16章 非线性超声导波阵列成像 41416.1 非线性超声相控阵成像检测研究进展 41416.1.1 非线性超声相控阵 41416.1.2 非线性超声导波阵列 41616.2 非线性超声相控阵成像检测基础 41816.2.1 非线性超声检测方法研究 41816.2.2 非线性超声导波检测方法研究 42316.3 基于非线性虚拟聚焦的超声相控阵全聚焦检测方法 42816.3.1 基于非线性虚拟聚焦的全聚焦成像算法 42816.3.2 基于非线性虚拟聚焦的全聚焦成像仿真研究 43416.3.3 基于非线性虚拟聚焦的全聚焦成像实验研究 43916.4 非线性超声导波阵列检测方法 44716.4.1 超声导波阵列检测方法 44716.4.2 基于二次谐波的非线性超声导波阵列检测方法 45516.5 基于入射波幅调制的非线性超声导波相控阵检测方法 46216.5.1 能量守恒原理与入射波调制方法 46216.5.2 基于入射波幅调制的非线性超声相控阵检测方法 46916.5.3 基于入射波幅调制的非线性超声导波阵列成像检测方法 47916.6 本章小结 493参考文献 494第17章 基于深度学习的兰姆波高分辨率成像 49717.1 深度学习缺陷重建流程 49717.2 数据集生成 49817.3 UT_detection网络模型 50117.3.1 基本结构 50117.3.2 网络搭建 50317.3.3 模型训练 50517.4 实验 50617.4.1 系统搭建 50617.4.2 成像方法对比与分析 50717.4.3 消融结果分析 51117.4.4 不同网络对比与分析 51217.5 本章小结 513参考文献 514“现代声学科学与技术丛书”已出版书目 515