管狀結(jié)構(gòu)中超聲導(dǎo)波檢測特性數(shù)值模擬.pdf

1、管道的長距離快速超聲導(dǎo)波檢測研究近年來受到國內(nèi)外無損檢測學(xué)者的極大關(guān)注,是管道檢測技術(shù)發(fā)展的新方向。針對研究導(dǎo)波理論的重要性,以及計算分析管結(jié)構(gòu)中導(dǎo)波的傳播及缺陷反射過程的復(fù)雜性,本文將導(dǎo)波理論與數(shù)值計算方法相結(jié)合,對管狀結(jié)構(gòu)(波導(dǎo))中超聲導(dǎo)波的傳播及在缺陷處的反射過程的數(shù)值計算方法進行了研究,掌握了應(yīng)用數(shù)值計算方法研究導(dǎo)波理論的核心技術(shù),對數(shù)值計算的穩(wěn)定性、有效性和準確性進行了綜合分析與實驗驗證。在大量數(shù)值模擬實驗的基礎(chǔ)上,分析了管狀

2、波導(dǎo)中幾種主要模態(tài)導(dǎo)波的特性,得出了與國外基本一致的研究結(jié)果,對國內(nèi)在管狀波導(dǎo)中超聲導(dǎo)波的數(shù)值模擬研究方面仍比較薄弱的現(xiàn)狀進行了一定程度的彌補。
　　 在應(yīng)用數(shù)值計算方法分析管狀結(jié)構(gòu)中超聲導(dǎo)波的一般特性的實驗過程中,通過在ANSYS程序中建立有限元模型、施加表面激勵載荷、求解計算,模擬L(0,2)和T(0,1)模態(tài)導(dǎo)波在鋼管中的傳播及遇到不同缺陷的反射過程,研究兩種模態(tài)導(dǎo)波的特性。研究結(jié)果如下:
　　 1.采用L(0,2

3、)與T(0,1)模態(tài)導(dǎo)波相結(jié)合的檢測技術(shù)可以提高檢測的精確度。
　　 2.適當(dāng)頻率范圍內(nèi)的L(0,2)模態(tài)導(dǎo)波在一定的傳播距離內(nèi)基本非頻散,振幅呈指數(shù)衰減,在傳播一定距離后基本保持穩(wěn)定,對圓周位置上的內(nèi)外缺損均具備一定的敏感性且波速較快。
　　 3.適當(dāng)頻率范圍內(nèi)的T(0,1)模態(tài)導(dǎo)波在傳播過程中基本非頻散,振幅呈指數(shù)衰減,在傳播一定距離后基本保持穩(wěn)定,對圓周位置上的內(nèi)外缺損均具備一定的敏感性。
　　 4.T(0