P2R 送信から受信までの計算。
個体内の音波の伝播をFEMでシミュレーションするソフトは沢山あります。
が、一般にはスパイクパルスやスクエアパルスで振動子を励振するので、高周波成分が多い音波発生となります。
場合によっては基本波の100倍以上高い周波数成分が含まれる場合もあります。
この様に広い成分を含む現象はスティフ（硬い）なシステムと呼ばれ、FEMではメッシュを非常に細かく切る必要があって、計算時間が非常にかかり、実用的な時間で処理できません。
更に集積誤差が増え、その精度も問題になります。
スティフ（硬い）なシステムは解析的な方法でシミュレーションしないと計算できないと言うのが現状です。
しかし、音の伝播の部分が解析的に計算できないので、この部分は一般市販ソフトに任せ、電子回路での振動子の励振、アンプでの受信特性、ほぼ平面波と考えられる、保護膜や接触媒質内の伝播を解析的にシミュレーション処理するものです。
多くの探触子内の振動子のアスペクト比は0.1以下と小さく横振動が発生しない為、良い近似計算が出来ます。
音波の減衰は粒界のシミュレーションをしないとできません。しかし、市販FEMでは減衰量を与えるだけで、減衰のシミュレーションが出来ていません。
本ソフトでは音速分散の考えにより、より実際に近い減衰を計算しています。研究途中ですが、コンクリート、バッキング材などで実際に良く似た結果を得ています。
垂直探触子の送受信波形のシミュレーションP2Rアカデミック用フリーライセンス
探傷器等の画面に表示されている波形と実際の音圧波形は異なります。実際にはどの様な音圧波形なのか推定すする場合に便利です。また、実験目的の波形を得るにはどの様なパルサーや探触子の条件が必要かが計算できます。右図はスクエアパルス励振時に広帯域且つ高感度と中帯域感度最優先の設計をした結果です。本シミュレーションは以下の特徴があります。
●秒単位の超高速処理です。パラメータを変えながら最良の条件を探せます。 ●パラメータの変更はマウス・ホイール又は上下キーで簡単に変更でき、直ぐに結果が表示されます。 ●原理などの説明機能付の多くのサンプル定義が含まれ、教育に使えます。教育用サンプルをロードすると原理説明が表示されます。 ●送信回路からアンプ入力に至る各部での波形がグラフ出力されます。何処を変更すれば、目的の波形にできるか容易に判断できます。 ●波形の高さは見やすい様に自動感度設定する機能があります。解除すると、絶対感度が判り、高感優先設計に役立ちます。 ●二振動子法で異なる厚さの振動子、保護膜の受信振動子での波形計算できます。ハイドロホンで受信する場合の計算できます。 ●送信パルス形状は、実際にオシロスコープで観測した励振波形を入力できます。 ●標準的パルサー形状のスパイク、スクエアの他バースト波やチャープ波、更にはノイズ波など、標準装備しています。ガウシアン・サイン波では自然特性ガウス分布の意味が理解できます。 ● パルスの立ち上がりを設定できます。 ●ダンピング抵抗と波形の関係を確認できます。 ● パルサー方式の違いによる感度差を容易に検討できます。 ● パルサーの送信インピーダンスと波形の関係を確認できます。 ●バースト波で高感度試験をする場合の最適条件を容易に得れます。 ●ダンパー（バッキング材）、保護膜（整合層）、接触媒質などの音響インピーダンスと厚さを設定できます。 ● 振動子、ダンパー材を含む多くの材料がインストール済みです。秒単位で連続的に材料を変えながら、波形変化を知れます（右図）。 ●保護膜（整合層）、接触媒質の厚さによる感度変化のグラフを自動作成します（右上図最下段右）。●このグラフにより感度優先、波形優先、或いは両方のバランス設計が出来ます。 ●波形のFFT計算機能で、完成した探触子の中心周波数を予測できます。また媒質中など各部でのFFTも可能です。（上図最下段）。 ● FFTを用いパルサー方式とダンピングの違い等による中心周波数変化を調べられます。●計算結果は境界要素法シミュレーション・ソフトWave2000/3000シリーズで使用できます。●他：オプションで、境界要素法では事実上シミュレート不可能な材料の減衰特性をシミュレートできます。高減衰材の特性を考慮した探触子の設計ができます。
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