李雪梅，汤长波，谢勇君，唐文斌，陈综艺

(1. 桂林电子科技大学 机电工程学院, 广西 桂林 541000；2. 暨南大学 电气信息学院, 广东 珠海 519070)

0 引言

近年来，超声检测技术因其具有检测范围广，检测灵敏度高，成本低，速度快，操作方便等优点在工业实际当中得到了广泛的应用[1-2]。在对被检工件进行超声检测之前，一般需要通过实验验证的方法来确定合适的检测参数和检测方案，会耗费大量的时间和成本，降低检测的效率。当检测到缺陷之后，还需要使用大量的对比试块对缺陷进行定量分析，这大大增加了实验成本[3]。针对以上问题，超声探头发射声场模拟和缺陷响应研究就具有十分重要的意义。

超声探头声场模拟常用的理论方法有瑞利积分法和多元高斯声束叠加法[4]。其中，瑞利积分法计算精度很高，但是很难获得解析解，计算量大。多元高斯声束叠加法计算速度快，更加容易获得声场解析表达式。陈友兴等采用多元高斯声束叠加法对圆柱体进行了声场仿真，但是只研究了曲界面对超声声场的影响，没有涉及其他的检测参数[5]。张书增等基于基尔霍夫近似建立了横通孔缺陷散射声场模型，但是并没有对小尺寸夹杂类缺陷进行研究[6]。

本文基于多元高斯声束叠加理论，进行了超声探头发射声场建模，并且研究了各检测参数对探头发射声场的影响。同时将多元高斯叠加方法与波恩近似方法相结合，建立了夹杂类缺陷回波模型，模拟了夹杂类缺陷回波信号，并通过实验验证了该模型的有效性。……