董 明（西安科技大学机械工程学院，西安，710054）



基于MATLAB的超声换能器声场可视化软件开发

董 明
（西安科技大学机械工程学院，西安，710054）

对超声换能器的声场进行数值计算是当前研究的热点，在分析超声换能器声场模型的基础上，用MATLAB的GUI工具箱对声场进行可视化设计。通过输入换能器参数和介质参数，可以可视化地得到不同情况下的声场分布图，该软件可用于优化检测工艺，也可以指导探头设计。

超声检测；声场仿真；可视化；MATLAB

0　引言

近年来，随着计算机技术的日益进步，在现代超声检测领域研究超声波在工作中的传播规律，并进行数值计算成为研究的热点。超声换能器声场的可视化是超声检测过程模拟的一部分，通过计算换能器在辐射空间各点的声压强度和振幅，来定量地获得介质中的声场分布，并将结果以具体的图形或图像的方式显示。通过换能器的声场可视化研究，不仅可以更好地理解超声波产生和传播机理，而且可以提前对检测工艺的可行性、可靠性进行分析，优化检测参数，降低成本，保证超声检测可靠性和准确性，提高效率。许多国家都在大力开发商用的仿真软件，法国原子能委员会开发了CIVA，加拿大的UTEX科学仪器公司开发了Imagine 3D，武汉大学开发了核电站关键部件超声检测计算分析系统（UTCAS）。虽然国外超声仿真软件开发成熟并应用于工业实际，但其核心技术严格保密，软件价格昂贵。

MATLAB拥有强大的计算和绘图能力，利用MATLAB的GUIDE工具箱可以快速地设计出美观、友好的界面。……