杜兰:弯曲模态在管道中的传播特性及缺陷检测数值模拟论文

杜兰:弯曲模态在管道中的传播特性及缺陷检测数值模拟论文

本文主要研究内容

作者杜兰(2019)在《弯曲模态在管道中的传播特性及缺陷检测数值模拟》一文中研究指出:超声导波由于具有传播距离远、检测范围广等特点,被广泛应用于压力容器、航空行业、油气管道等领域的结构无损检测。但超声导波具有多模态及频散等特点,特别在管道中模态数量较多,且以波动特性也是最为复杂的弯曲模态为主,使得在检测过程中信号识别困难、误差较大。由于弯曲模态固有的波结构属性,其对某类缺陷和管道结构径向应力等的检测较为敏感,但是弯曲模态在实际应用中难以控制,故研究弯曲模态导波单模态激励方法,并应用弯曲模态导波进行无损检测,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。本文对弯曲模态的传播特性进行了模拟分析。利用有限元软件ABAQUS模拟弯曲模态在管道中的传播特性,分别对不同频率激励的弯曲模态在管道中的传播特性以及弯曲模态在4种不同尺寸的管道中的传播特性进行了数值模拟,分析了在不同频率和接收点时导波模态的传播特性以及能量衰减情况。得到适合检测的弯曲模态激励频率与传感器布置距离。并且数值模拟了 F(1,1)模态和F(2,1)模态对管道的缺陷检测,分析了F(1,1)模态和F(2,1)模态对不同缺陷的敏感度。结果表明:频率在50kHz时可以得到较为干净的单一弯曲模态导波。经过对4种不同尺寸管道中弯曲模态在不同频率接收点处的传播特性模拟,最终可以确定在管道尺寸为10×1mm、频率为50kHz、接收点在600mm时,得到的F(1,1)模态为较单一的弯曲模态;对缺陷方向为纵向和横向,类型为方形凹槽和方形通槽,大小为2×6×1.5mm和1×4×0.5mm,选用频率为50kHz和85kHz的弯曲模态进行数值模拟检测,对比分析得到,缺陷为纵向时,F(1,1)模态比F(2,1)模态对缺陷更敏感;缺陷为横向时,F(1,1)模态和F(2,1)模态对于横向缺陷的敏感度差别不大。模拟结果可明显的看出缺陷回波的位置和大小;对比发现,弯曲模态对横向缺陷更敏感。激励频率为50kHz时的缺陷信号明显比激励频率在85kHz时的缺陷信号强。

Abstract

chao sheng dao bo you yu ju you chuan bo ju li yuan 、jian ce fan wei an deng te dian ,bei an fan ying yong yu ya li rong qi 、hang kong hang ye 、you qi guan dao deng ling yu de jie gou mo sun jian ce 。dan chao sheng dao bo ju you duo mo tai ji pin san deng te dian ,te bie zai guan dao zhong mo tai shu liang jiao duo ,ju yi bo dong te xing ye shi zui wei fu za de wan qu mo tai wei zhu ,shi de zai jian ce guo cheng zhong xin hao shi bie kun nan 、wu cha jiao da 。you yu wan qu mo tai gu you de bo jie gou shu xing ,ji dui mou lei que xian he guan dao jie gou jing xiang ying li deng de jian ce jiao wei min gan ,dan shi wan qu mo tai zai shi ji ying yong zhong nan yi kong zhi ,gu yan jiu wan qu mo tai dao bo chan mo tai ji li fang fa ,bing ying yong wan qu mo tai dao bo jin hang mo sun jian ce ,ju you chong yao de xian shi yi yi he an kuo de ying yong qian jing 。ben wen dui wan qu mo tai de chuan bo te xing jin hang le mo ni fen xi 。li yong you xian yuan ruan jian ABAQUSmo ni wan qu mo tai zai guan dao zhong de chuan bo te xing ,fen bie dui bu tong pin lv ji li de wan qu mo tai zai guan dao zhong de chuan bo te xing yi ji wan qu mo tai zai 4chong bu tong che cun de guan dao zhong de chuan bo te xing jin hang le shu zhi mo ni ,fen xi le zai bu tong pin lv he jie shou dian shi dao bo mo tai de chuan bo te xing yi ji neng liang cui jian qing kuang 。de dao kuo ge jian ce de wan qu mo tai ji li pin lv yu chuan gan qi bu zhi ju li 。bing ju shu zhi mo ni le F(1,1)mo tai he F(2,1)mo tai dui guan dao de que xian jian ce ,fen xi le F(1,1)mo tai he F(2,1)mo tai dui bu tong que xian de min gan du 。jie guo biao ming :pin lv zai 50kHzshi ke yi de dao jiao wei gan jing de chan yi wan qu mo tai dao bo 。jing guo dui 4chong bu tong che cun guan dao zhong wan qu mo tai zai bu tong pin lv jie shou dian chu de chuan bo te xing mo ni ,zui zhong ke yi que ding zai guan dao che cun wei 10×1mm、pin lv wei 50kHz、jie shou dian zai 600mmshi ,de dao de F(1,1)mo tai wei jiao chan yi de wan qu mo tai ;dui que xian fang xiang wei zong xiang he heng xiang ,lei xing wei fang xing ao cao he fang xing tong cao ,da xiao wei 2×6×1.5mmhe 1×4×0.5mm,shua yong pin lv wei 50kHzhe 85kHzde wan qu mo tai jin hang shu zhi mo ni jian ce ,dui bi fen xi de dao ,que xian wei zong xiang shi ,F(1,1)mo tai bi F(2,1)mo tai dui que xian geng min gan ;que xian wei heng xiang shi ,F(1,1)mo tai he F(2,1)mo tai dui yu heng xiang que xian de min gan du cha bie bu da 。mo ni jie guo ke ming xian de kan chu que xian hui bo de wei zhi he da xiao ;dui bi fa xian ,wan qu mo tai dui heng xiang que xian geng min gan 。ji li pin lv wei 50kHzshi de que xian xin hao ming xian bi ji li pin lv zai 85kHzshi de que xian xin hao jiang 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自内蒙古农业大学的杜兰,发表于刊物内蒙古农业大学2019-10-08论文,是一篇关于超声导波论文,弯曲模态论文,传播特性论文,数值模拟论文,管道缺陷论文,内蒙古农业大学2019-10-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自内蒙古农业大学2019-10-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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