轮辋作为列车走行部的关键部位,直接影响列车的安全运营。轮辋与钢轨长期在高速、高温的环境中滚动接触极易产生内部裂纹,裂纹的存在使得轮辋的质量和安全性大大降低,对高速列车的行驶造成极大的安全隐患。基于此,本文分析了水浸环境中超声波在平面界面,圆弧界面,正弦界面中的传播模型,建立了合成孔径超声水浸算法模型和超声正向矢量算法模型,通过仿真和实验,实现了对检测部件内部的超声水浸检测。本文的主要研究内容如下:1.从正向的思维解释了超声正向矢量算法,并引入了均值化处理,实现了平面试块的超声水浸检测。结果表明超声正向矢量算法运用于水浸检测是可行的;超声正向矢量算法能够保证成像的质量的同时,有效提高检测的效率。2.为了解决超声波在圆弧界面中入射法线会随着阵元和折射点的不同而有所变化的问题,本文首先分析了超声波在水浸环境下圆弧界面的几何传播模型,建立了列车轮辋的超声正向水浸检测算法;然后利用CIVA和检测平台,采集、存储相应的实验数据;最后对三种算法进行可视化评估。结果表明对列车轮辋这种圆弧部件,超声正向矢量算法在保证成像高分辨率的情况下,显著提高了成像效率。为工业检测中针对轮辋等圆弧部件的检测提供了有效的检测手段。3.引入界面重构算法,实现并分析了对复杂部件的表面进行重构;结合超声波在复杂表面的传播模型和相应的成像算法,建立了自适应的超声成像算法;搭建针对轮辋、正弦试块的实验平台,将采集的数据进行自适应的处理,实现了检测对象的自适应超声水浸检测。结果表明自适应超声水浸检测算法能够实现复杂部件的内部检测;相对于合成孔径聚焦算法,超声正向矢量算法具有更好的检测能力。