基于縱向?qū)Рǖ墓艿罁p傷特征識(shí)別研究.pdf

1、管道是流動(dòng)介質(zhì)的重要載體，在現(xiàn)代工業(yè)中被大量應(yīng)用。管道超聲導(dǎo)波無損檢測(cè)技術(shù)是保障管道安全運(yùn)營的重要技術(shù)手段，損傷的特征識(shí)別是管道超聲導(dǎo)波無損檢測(cè)研究的重要內(nèi)容。管道損傷反射回波包含了豐富的損傷相關(guān)信息，對(duì)反射回波的全面分析有助于識(shí)別損傷的幾何特征?？v向模態(tài)導(dǎo)波與損傷相互作用會(huì)發(fā)生雙模態(tài)轉(zhuǎn)換，即L(0，2)與L(0，1)導(dǎo)波之間的相互轉(zhuǎn)換。由L(0，2)導(dǎo)波轉(zhuǎn)換而來的L(0，1)導(dǎo)波也反映了管道的損傷特征信息。利用有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)的方

2、法，研究了縱向?qū)Рp模態(tài)轉(zhuǎn)換現(xiàn)象對(duì)損傷特征識(shí)別的影響。
　　推導(dǎo)了空心圓管中導(dǎo)波頻散方程，分析了導(dǎo)波的多模態(tài)與頻散特性。對(duì)縱向、彎曲、扭轉(zhuǎn)模態(tài)導(dǎo)波波結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特征分析。探討了在數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)中空心圓管中超聲導(dǎo)波激勵(lì)和接收的方法，包括檢測(cè)頻率和激勵(lì)信號(hào)的選擇，壓電晶片陣列的粘接方式，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的選取等。
　　討論了利用有限元法模擬超聲導(dǎo)波在空心圓管中傳播時(shí)的數(shù)值頻散問題，對(duì)有限元模擬過程中單元軸向長度和時(shí)間步長參數(shù)設(shè)置做了收斂

3、性分析。研究了選取不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置對(duì)接收信號(hào)幅值的影響，結(jié)果表明當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離管端為1/4激勵(lì)中心頻率導(dǎo)波波長時(shí)，接收到的回波信號(hào)的幅值最大。
　　研究了損傷沿管道徑向、周向和軸向擴(kuò)展時(shí)L(0，1)和L(0，2)導(dǎo)波的反射特征。結(jié)果表明: L(0，2)導(dǎo)波與非貫穿型損傷相互作用會(huì)發(fā)生雙模態(tài)轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，而與貫穿型損傷作用時(shí)，不發(fā)生雙模態(tài)轉(zhuǎn)換;對(duì)于徑向深度和周向長度一定的損傷，L(0，2)導(dǎo)波反射系數(shù)隨損傷軸向擴(kuò)展呈現(xiàn)類正弦變化，而L(0，