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「Sound Field by Phased Array」公開

Sound_field_by_phased_array  前の記事で触れたフェイズドアレイによる超音波音場を表示するソフトを公開します。まだ改良の余地はあるのですが、やらなければならないこともいろいろあるので、今回はここまでとします。
722  この図は、「絵とき 超音波技術 基礎のきそ」(日刊工業新聞社)の挿絵でフェイズドアレイの原理を説明したものです。
 ソフトの実行画面のサンプルとダウンロードは続きで・・・。

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Phased_array_02  昨日の記事と同じような設定ですが、斜めに振ることもできます、カラースケールにもできますよ、というところで・・・。私の好みはグレイスケールです。

Grating_lobe  こちらは一定の条件で発生するグレイティングローブ(grating lobe)が表示された例です。デフォルトの条件から周波数を2MHzから5MHzにあげると生じます。意図せざる方向に超音波が伝搬しますから、断面表示をするとお化けのような像の原因となるノイズの元になります。グレイティングローブが生じない条件を設定する必要が出てきます。
 あくまで、イメージを作る学習用として使ってみてください。

「phased_array.zip」をダウンロード

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コメント

こんにちは。このところ素晴らしい研究成果の報告ですね。フリーではもったいないように思います。実務で役に立つ方も多いのではないでしょうか。大学の修士論文くらいの価値は軽くあるのではと思います。頑張ってください。

投稿: KADOTA | 2009年8月10日 (月) 20時50分

 こんばんは。有難うございます。このところのマニアックな記事で、読者が引いていっているのかもしれないな、と思っています(笑)。
 いずれ作りたいと思っていたソフトですが、今回非常にシンプルな考え方でやってみたところ上手く行っているようです。Rayleigh-Sommerfeld積分との一致は自分でも驚きました。
 疲労亀裂の進展のときもそうですが、やる気が起きないほど面倒な積分計算を、シンプルな原理に基づく足し算の繰り返しでそれなりの解を得られることがあることに確信を持ちつつあります。
 フェイズドアレイ超音波探傷では、結果表示は一見素人でも分かりやすそうになりますが、探傷技術者にとっては今まで以上に超音波の挙動についての勉強が必要になると思っています。
 このようなソフトで勉強するとイメージがつかめるはずです。趣味で作っているので、極少数の人でも役立つことがあればという思いで公開しています。

投稿: SUBAL | 2009年8月10日 (月) 21時28分

こんばんは。
早速ダウンロードして遊ばせていただきました。パソコンの性能のせいか、音場の表示の仕方がもったいぶったようなスピードで、昔のネット画像をダウンロードしている感覚を思い出しました。表示までの間なんだかわくわくしてしまいます。
任意の位置に仮想欠陥を入れて、セグメントごとにその反射音圧を表示する、というのはどうでしょう。実際の試験で予想される欠陥が検出されやすい波の出し方を、事前に実機にセットできるのではないでしょうか。
それができるまでに僕のパソコンも性能アップさせておきます。

投稿: niwatadumi | 2009年8月12日 (水) 23時53分

私のパソコンでひとつの音場を表示するのにおよそ11秒です。
私のは思いっきり簡易的な計算をしていますが、今回のは対称形ではない場合があるので、全エリア計算をしています。
100mm×100mmを0.5mmピッチの点ごとに計算していますので、計算するポイント数は4万。1ポイントあたり二百行強の計算をしていますので、ひとつの音場を描き始めてから終わるまでに、900万行ほどの計算をしています。1秒当たり82万行。
手計算でやれば1行30秒かかるとすると、3000日。休まず寝ないで計算して8年半かかることになります。
20年ほど前に単純な放物線を10本描くのに1分もかかっていたことを思うと隔世の感があります。
パルス波にして反射音圧まで計算できれば、それはもう完全な探傷シミュレーションソフトになりますね。
先月会った超音波シミュレーションソフトの会社の人によれば、有限要素法によって計算した2Dのものでも100万円を超えるようです。それが私のやり方でできたら、フリーにはせずに悠々自適の生活に入ることを考えてしまうかもψ(`∇´)ψ。

投稿: SUBAL | 2009年8月13日 (木) 00時46分

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