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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 线阵和二维阵列4

1.3 相控阵系统模型6

1.4 各章内容概览11

参考文献12

第2章 一维阵列声场14

2.1 单源换能器模型14

2.2 远场声波19

2.3 活塞波的数值模型22

2.4 线源模型28

2.5 波在平界面上的辐射30

参考文献36

第3章 大尺寸单阵元换能器模型37

3.1 近轴近似和菲涅尔积分模型37

3.2 大阵元的波束偏转和聚焦39

3.2.1 波束偏转39

3.2.2 远场声波的偏转41

3.2.3 声束聚焦42

3.2.4 声束偏转与聚焦47

3.3 幅值加权49

3.4 多高斯声束模型55

3.5 总结60

参考文献60

第4章 相控阵波束模型（一维单元）62

4.1 阵列波束模型62

4.1.1 单个阵列的远场特性65

4.2 阵列波束偏转68

4.3 阵列波束聚焦72

4.4 阵列幅值加权74

4.5 阵列声束建模案例75

4.6 相控阵声束场的高斯模型78

4.7 阵列波束在平界面上的偏转和聚焦81

参考文献84

第5章 延时法则（二维）86

5.1 单一介质中延时法则86

5.2 透过平界面的转向和聚焦89

参考文献95

第6章 二维阵列的声场96

6.1 单阵元换能器模型（三维）96

6.2 远场声波99

6.3 点源活塞模型数值解101

6.4 接触式换能器阵元模型104

6.5 波在平界面上的辐射105

6.6 高斯声束等效点源模型117

参考文献125

第7章 相控阵声束建模（二维阵元）126

7.1 相控阵波束模型——单一介质126

7.1.1 阵列的远场特征129

7.1.2 三维情况下的波束偏转131

7.2 波在平界面上的辐射134

7.3 阵列声束建模实例137

参考文献144

第8章 延时法则（三维）145

8.1 三维波束控制145

8.2 三维空间中的波束偏转与聚焦146

8.3 透过平面界面的波束偏转148

8.4 透过平面界面的波束偏转和聚焦149

参考文献153

第9章 相控阵线性系统模型154

9.1 线性系统建模和声波生成154

9.2 线性系统建模和声波接收158

9.3 接收过程和声束栅瓣162

9.4 完整超声测量过程的线性系统模型164

参考文献166

第10章 超声相控阵系统函数167

10.1 声弹性传递函数模型167

10.2 振元的系统函数176

参考文献179

第11章 超声相控阵检测模型180

11.1 互易关系180

11.2 液浸式超声检测模型184

11.3 接触式超声检测模型185

11.4 简化的小缺陷检测模型186

11.5 定量成像的检测模型191

11.6 二维问题的测量模型199

参考文献204

第12章 相控阵成像导论205

12.1 合成孔径成像205

12.2 全聚焦成像207

12.3 成像过程209

12.4 远场成像检测模型212

12.5 成像仿真224

参考文献236

第13章 成像测量模型238

13.1 脉冲回波成像238

13.2 全矩阵成像245

13.3 基于线阵的二维成像250

13.4 讨论258

13.5 成像测量模型总结259

参考文献264

第14章 阵元边界条件和其他建模问题267

14.1 有限阻抗障板模型267

14.2 有限阻抗障板上阵元的线源模型270

14.3 其他建模问题277

参考文献278

附录A Beylkin行列式279

A.1 三维成像的Beylkin行列式（一般情况）279

A.2 三维成像的Beylkin行列式（脉冲回波情况）281

A.3 二维成像的Beylkin行列式282

参考文献284

附录B角度面积比285

B.1 单一介质中检测时的角度面积比285

B.2 通过平界面检测时的角度面积比286

参考文献289

附录C MATLAB函数与脚本290

C.1 单阵元的声束模型290

C.2 延时法则和变迹法则290

C.3 阵列声束模型291

C.4 其他函数291

C.5 程序列表292