基于MATLAB的多波束相控阵超声波探伤仿真与成像系统

资 源 简 介

该MATLAB项目利用物理模型仿真相控阵超声波的发射、接收及传播过程，支持平面波、聚焦波与扇形波三种波束模拟。通过缺陷检测算法实现材料内部缺陷的可视化分析，并生成三维成像结果，为无损检测提供高效仿真工具。

详 情 说 明

多波束相控阵超声波探伤仿真与成像系统

项目介绍

本项目是一个多波束相控阵超声波探伤仿真与成像系统，实现了从超声波发射到缺陷成像的全过程仿真。系统基于相控阵超声波技术，能够模拟不同波束类型的传播特性，建立材料缺陷检测算法，并生成三维可视化成像结果。该系统为超声波无损检测技术的研究和应用提供了可靠的仿真平台。

功能特性

• 物理仿真：实现相控阵超声波发射与接收的物理模型仿真
• 多波束模拟：支持平面波、聚焦波、扇形波三种典型声波束的传播特性模拟
• 缺陷检测：建立超声波与材料缺陷相互作用的检测算法
• 三维成像：生成三维成像结果，直观显示缺陷位置和形态
• 参数调节：提供友好的参数调节界面，支持波束类型、频率、阵元数量等参数配置

使用方法

1. 设置探头参数：阵元数量（8-64个）、阵元间距（0.5-2mm）、中心频率（1-10MHz）
2. 配置材料参数：声速（1500-6000m/s）、衰减系数、密度
3. 定义缺陷参数：缺陷位置坐标、尺寸、形状（点状、线状、面状）
4. 选择波束类型：平面波/聚焦波/扇形波
5. 设置扫描参数：扫描角度范围、步进角度
6. 运行仿真程序，查看生成的声场分布图、A扫描信号、B扫描图像、C扫描图像和检测报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux
• MATLAB R2020a 或更高版本
• 内存：8GB RAM（推荐16GB）
• 显卡：支持OpenGL 3.0及以上
• 硬盘空间：至少2GB可用空间

文件说明

主程序文件集成了完整的系统功能，包括参数初始化、用户界面控制、波束形成计算、声场仿真建模、缺陷信号处理以及多模态结果显示等核心模块。该文件实现了从输入参数配置到最终成像输出的全流程控制，是系统的主要执行入口和功能调度中心。