مدل‌سازي انتشار خوشه مدهاي مرتبه بالاي (HOMC) امواج لمب در يك ورق فلزي

Modeling of Higher Order Modes Cluster (HOMC) Lamb Waves Propagation in a Metal Plate

آزمون‌هاي غيرمخرب نقش مهمي در ارزيابي و بازرسي قطعات ايفا مي‌كنند. آزمون فراصوتي با استفاده از امواج هدايت‌شده يكي از روش‌هاي آزمون غيرمخرب است كه به وسيله‌ي آن مي‌توان عيوب مختلفي را در قطعات شناسايي و بررسي كرد. امواج لمب دسته‌اي از امواج هدايت‌شده هستند كه در ورق‌هاي نازك انتشار مي‌يابند. در فركانس‌هاي بالا به علت خاصيت ديسپرژن موجود در موج لمب، بازرسي قطعات همراه با خطا خواهد بود. در سال‌هاي اخير از خوشه مدهاي مرتبه بالا (HOMC) براي بازرسي قطعات استفاده شده است. امواج HOMC شامل مدهاي مرتبه بالاي موج لمب است كه در كنار يكديگر به صورت يك دسته مد حركت مي‌كنند. اين موج غيرديسپرسيو است و حساسيت كمي نسبت به زبري سطح ورق دارد. در اين مقاله انتشار امواج HOMC در ورق فولادي با استفاده از روش اجزا محدود شبيه‌سازي شده است. به منظور درستي‌‌آزمايي نتايج شبيه‌سازي، سيگنال حاصل از مدل‌سازي با سيگنال تجربي مقايسه شده است.

Non-destructive testing plays an important role in the evaluation and inspection of industrial components. The ultrasonic test using guided waves is one of the non-destructive testing methods that can identify and investigate various defects in the components. Lamb waves are a type of guided waves propagating in thin plates. At high frequencies, due to dispersion property of Lamb wave, inspection of the components will be accompanied by error. In recent years, Higher Order Modes Cluster (HOMC) has been used to inspect components. HOMC waves consist of higher order Lamb wave modes that travel together as a single wave-packet. This is a non-dispersive wave and has a low sensitivity to the surface roughness of plate. In this paper, the propagation of HOMC waves in a steel plate is simulated using finite element method. In order to validation of simulation results, the signal obtained from modeling is compared with the experimental signal.