Численное моделирование волновых процессов в задачах ультразвукового неразрушающего контроля сеточно-характеристическим методом

В рамках модели линейно-упругого твердого тела для изотропных и анизотропных материалов в приближении малых деформаций рассматривается задача численного моделирования упругих волн при ультразвуковом неразрушающем контроле. Моделирование производится сеточно-характеристическим методом. Метод рассчитан на применение как на периодических прямоугольных, так и на непериодических тетраэдральных расчетных сетках, благодаря чему позволяет проводить расчеты в областях сложной геометрической формы. Дан анализ используемой версии сеточно-характеристического метода на треугольных и тетраэдральных расчетных сетках с указанием сложностей, связанных с непериодичностью сетки и вызывающих иногда неустойчивость расчета. Предложены модификации метода для их преодоления, которые позволили провести ряд расчетов, до этого неустойчивых. С использованием созданного программного комплекса произведены расчеты, моделирующие ультразвуковой неразрушающий контроль панелей из композиционных материалов с учетом их анизотропной реологии, результаты моделирования находятся в соответствии с экспериментом. С использованием созданного программного комплекса выполнены расчеты, моделирующие ультразвуковые исследования в голове человека с явным выделением соединительной, костной, мозговой, мышечной ткани и сосудов.