导读:本文包含了管中导波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:冻结管,断管检测,导波,传播衰减
管中导波论文文献综述
谢宝[1]（2018）在《冻结管中导波传播特性及断裂面反射特征研究》一文中研究指出冻结管断裂是长期困扰冻结法施工的重要技术难题之一,至今尚未完全解决。冻结管一旦断裂,轻则造成工期延误,重则导致透水淹井,严重威胁人员与工程安全。导波检测技术具有一次性检测距离长、范围大、可对埋地管线进行非开挖式检测等优势,为探讨导波检测技术应用于冻结管断管检测的可行性,本文采用数值模拟与物理试验相结合的方法,对冻结管中导波的传播特性及断裂面反射特征开展研究。首先,采用数值计算方法,研究频率、波形、管外冻土厚度对导波传播特性的影响,在此基础上对单一土层包裹下,冻结管接头、管外冻土性质、裂纹尺寸叁个因素展开单因素分析,研究发现:管接头的存在会加大导波衰减,在含接头冻结管中导波的衰减系数约为不含接头管的4.54倍。管中导波的衰减系数与管外冻土的波阻抗有关,冻结管与管外冻土的波阻抗差越大,管中导波的衰减系数越小,两者呈线性负相关。管外冻土的波阻抗从冻结管波阻抗1/90增加到1/30时,导波的衰减系数从0.1338dB/m减小到0.1123dB/m。裂缝处反射波强度和透射波强度与裂缝环向尺寸分别呈正向相关、负相关,当裂缝环向贯通时,反射波强度达到最大,反射率约为91.1%,透射波强度降到最小,透射率约为0。然后,采用试验方法,针对自由管(工况1)、冻结管周围埋砂(工况2)、冻结管周围包裹高弹模冻土相似材料(工况3)、冻结管周围包裹低弹模冻土相似材料(工况4)四种工况,研究了管中导波的传播衰减特性以及前叁种工况下导波遇到冻结管接头时的反射、透射和能量衰减规律,并将试验结果与数值模拟结果进行了对比分析。研究发现:管中导波的群速度基本不受管外介质的影响,但衰减程度与管外介质有关,工况2~工况4的衰减系数平均约为工况1的3.7倍、5.3倍、3.4倍。导波在管接头处的幅值衰减与频率有关并受管外包裹介质的影响,45kHz~100 kHz的频段范围内,工况1~工况3导波的幅值相对衰减率分别为0.56~0.99、0.54~0.98、0.45~0.88。根据试验结果,以幅值剩余比0.018%为检测极限进行传播距离估算,管外包裹高弹模冻土时,导波在冻结管中的最大传播距离为94m(含10个接头),最小传播距离为50 m(含5个接头)。最后,采用数值计算和物理试验方法,研究了复合土层包裹下相邻冻土层的弹模差异、管接头的断裂形式以及断裂面所处的土层位置叁个因素对导波传播特性以及断裂面处反射特征的影响。研究发现:管外土层界面的存在对管中导波的衰减基本没有影响,导波在复合土层包裹下的冻结管中传播时,其传播衰减规律同单一土层包裹的情况。导波在Ⅰ、Ⅱ型裂缝处的反射率随着频率的增加总体呈增大趋势,透射率均随着频率增加呈减小趋势。根据试验结果,以幅值剩余比0.018%为检测极限进行检测距离估算,导波在冻结管中(每9m含有一个内衬管接头)的最大检测距离为49.5 m,最小传播距离为22.5 m。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-06-01）
石通潞[2]（2014）在《d_(36)压电晶片激发管中导波的特性研究》一文中研究指出管结构在土木、机械和航天等工程领域有着广泛的应用，管结构的损伤与破坏会导致的严重的经济损失甚至人员伤亡。对管结构的损伤识别和健康监测可保障其安全性、完整性与耐久性。基于超声导波的损伤识别方法已被证明其有效性。其中水平剪切导波由于无频散、反射时无模态转换等优势成为长距离检测的首选。本文主要对基于d36型压电晶片在管结构中激发的超声导波的特性进行研究，主要内容如下：首先给出了管中导波的相关理论，包括纵向轴对称与非轴对称导波和环向类导波的频散方程和频散曲线，并分析了相关典型模态的波结构。给出了非对称激励下导波的位移响应分析。同时，介绍了d36压电晶片的材料特性与激励的导波的特征。其次，由于d36压电晶片在激发扭转波的同时也会激发纵波和弯曲波，加之管中导波传播的复杂性。本文采用d36晶片作为导波换能器，对在管结构中激发和接受的导波进行了有限元模拟，得到了不同d36压电晶片配置下，不同模态导波的传播方向、幅值大小和衰减等规律。最后，对d36压电晶片作为换能器在铝管上激发和接收导波进行了试验研究。主要研究了非对称和对称激励下各模态导波的特征、导波幅值的调频特征、沿环向的分布特征；对比了边界处的反射和直接接收两种方法的不同。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-07-01）
周进节,郑阳,张吉堂[3]（2013）在《基于压电晶片阵列的管中导波时反检测方法研究》一文中研究指出为提高超声导波技术对管中小缺陷的检测能力,提出一种采用窄带高压脉冲激发安装在管道外表面的压电晶片阵列实现管中导波时间反转检测的新方法。该方法采用窄带脉冲同时激励沿管道表面轴对称安装的压电晶片阵列,从各压电晶片接收到的反射回波中提取含L(n,2)模态的缺陷信息进行时间反转,并用获得的时反波再次激励阵列中对应压电晶片,整个阵列将同时接收到较单一L(n,2)模态信号。试验结果表明,该方法能较好地抑制导波的频散、多模态特性,提高缺陷回波信噪比,增加对小缺陷的检测能力。同时,时反前、后所检测到的管道端面和缺陷反射回波的导波模态几乎相同,可采用特定频率的L(0,2)模态群速度作为时反后缺陷波包的传播速度;且时反后的幅值最大的缺陷波包能重构窄带初始激励信号幅值最大的波包,可有效增加缺陷波包的辨识能力。(本文来源于《机械工程学报》期刊2013年22期）
周进节,何存富,郑阳,吴斌,齐文博[4]（2013）在《基于共源方法的管中导波缺陷成像研究》一文中研究指出理论分析了管中L(0,2)模态导波的激发特性,将在不同圆周位置接收的缺陷反射声场分解为L(M,2)模态簇,通过数值频散补偿方法实现所分解信号的时间-空间变换,并用变换后的信号实现管中导波缺陷成像。采用有限元仿真研究了激励源的选择对管中周向导波的抑制作用,以指导实际检测中激励换能器阵列阵元分布。实验研究了实现该成像方法的激励和接收压电晶片的配置,并对含单、双槽型裂纹缺陷的管道进行成像,验证了该方法的有效性。结果表明,该方法可实现管中裂纹缺陷的轴向及周向定位,为实现管道健康状况监测打下基础。(本文来源于《工程力学》期刊2013年06期）
张昭,李雪岗,肖迎春,宋顺平,李闵行[5]（2012）在《管中导波的频散计算和缺陷检测》一文中研究指出航空结构中不易拆卸的小口径管路和石油输油管道都需要一种高效快捷的损伤检测手段,研究了基于压电传感器的导波技术对中小口径管结构损伤的检测方法。借助Matlab软件求解频散方程,绘制频散曲线,根据频散曲线分析最佳激励频率及最佳导波模态,进一步得到检测信号的激励方法。结合数据处理及损伤定位方法,给出一套管路损伤的导波检测方法。试验结果表明:使用L(0,2)模态导波有效检测出φ25 mm不锈钢管上φ2 mm通孔,检测距离达70 m,使用T(0,1)模态导波有效检测出石油管道上的腐蚀缺陷。(本文来源于《无损检测》期刊2012年12期）
侯云霞[6]（2009）在《Lamb波和管中导波的传播特性研究》一文中研究指出相对于常规超声检测技术而言,超声导波检测技术是一种快速、长距离、大范围、成本相对低的新型无损检测方法,具有简便实用、经济高效、精确可靠的特点和广阔的应用前景。导波可以对材料进行全面的检测,但是由于声场及模态特性的影响,要实现材料的全面检测,需要对导波的产生和传播特性进行更深入的研究。本文对铝板中Lamb波和不锈钢管道中导波的传播特性进行研究,以期为实际检测提供实验依据。主要工作有:利用Matlab软件计算导波在铝板和不锈钢管中的频散方程,得到其解析解,并绘制出铝板的Lamb波频散曲线和不锈钢管道管壁中弯曲模态的频散曲线。在此基础上,同时对各模态波结构曲线进行了绘制。根据频散曲线和波结构曲线选择合适模态对材料进行检测,导波模态利用可变角探头产生并利用群速度曲线进行识别。研究表明:板中声场分布是不均匀的,在声束轴线上声压高,能量集中,偏离轴向处声压降低。Lamb波S_0模态对通孔有较高的检测灵敏度,并且在有通孔的铝板上测得的板端反射波发生波包分离,幅度下降明显。观察发现,随着孔径增加,通孔反射波幅值整体呈现出线性增加趋势。Lamb波S_0模态对于裂纹非常敏感,缺陷波幅度随裂纹长度增加的曲线中出现持平或降低的现象,当裂纹长度为9mm、17mm时,随着裂纹长度的增大,缺陷波幅度未相应升高。导波F(n,3)模态沿轴向的幅度分布出现振荡现象。采用单发单收法对管中不同直径的通孔进行检测,当频厚积(fd)值为0.88MHz·mm,检测频率为1MHz时,可对大于φ1mm(含φ1mm)的通孔进行有效检测。(本文来源于《大连理工大学》期刊2009-05-01）
他得安,易勇,刘镇清[7]（2003）在《传播距离对管中导波传播特性的影响》一文中研究指出在自由管材的情况下,分析了传播距离和管材中较低阶纵向导波模式波包幅度的关系。理论及实验结果表明,对于不同检测距离和内径 壁厚比的管材,检测中应用不同的导波模式,所用的激发脉冲周数和频厚积也应不同。在管材中激发和接收的导波模式中,L(0,2)模式的波包幅度较大,而L(0,1)模式的波包幅度较小,理论和实验结果是一致的。(本文来源于《无损检测》期刊2003年11期）
他得安,刘镇清,贺鹏飞[8]（2003）在《以能量密度为参量的管中导波无损检测参数选择》一文中研究指出一般情况下 ,检测管状结构时采用位移分布或应力分布来选择超声无损检测的导波模式及其频厚积 ,这在有些情况下是不合适的。本文用总能量密度来选择检测管状结构的最佳导波模式及其频厚积 ,并用位移分布进行了比较 ,最后用混合边界元法进行了数值模拟 ,对其结果的有效性进行了验证。结果表明 ,总能量密度能有效的选择检测管材的最佳导波模式及其频厚积范围的检测的最佳位置(本文来源于《应用力学学报》期刊2003年02期）
他得安,易勇,刘镇清,贺鹏飞[9]（2001）在《管材内径-壁厚比对管中导波行为的影响》一文中研究指出1 引言 在炼油厂、化工厂和天然气等部门中,管材是很重要的组成部分。经过一定时间的运行后,管道有可能出现腐蚀、疲劳裂纹等缺陷,这样对管材中缺陷的检测就成为相当重要的课题。 传统的C扫描方法可以比较精确地探测到管内存在的缺陷,但费时过长,无法实现快速检测。因此,人们希望有一种省时的方法,导波技术的特点是检测效率高,一次性检测所覆盖的范围大、耗时少,它能在整个管壁内产生应力波,可以探测管壁的整个厚度。但由于导波(本文来源于《中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集》期刊2001-11-01）
管中导波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
管结构在土木、机械和航天等工程领域有着广泛的应用，管结构的损伤与破坏会导致的严重的经济损失甚至人员伤亡。对管结构的损伤识别和健康监测可保障其安全性、完整性与耐久性。基于超声导波的损伤识别方法已被证明其有效性。其中水平剪切导波由于无频散、反射时无模态转换等优势成为长距离检测的首选。本文主要对基于d36型压电晶片在管结构中激发的超声导波的特性进行研究，主要内容如下：首先给出了管中导波的相关理论，包括纵向轴对称与非轴对称导波和环向类导波的频散方程和频散曲线，并分析了相关典型模态的波结构。给出了非对称激励下导波的位移响应分析。同时，介绍了d36压电晶片的材料特性与激励的导波的特征。其次，由于d36压电晶片在激发扭转波的同时也会激发纵波和弯曲波，加之管中导波传播的复杂性。本文采用d36晶片作为导波换能器，对在管结构中激发和接受的导波进行了有限元模拟，得到了不同d36压电晶片配置下，不同模态导波的传播方向、幅值大小和衰减等规律。最后，对d36压电晶片作为换能器在铝管上激发和接收导波进行了试验研究。主要研究了非对称和对称激励下各模态导波的特征、导波幅值的调频特征、沿环向的分布特征；对比了边界处的反射和直接接收两种方法的不同。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
管中导波论文参考文献
[1].谢宝.冻结管中导波传播特性及断裂面反射特征研究[D].中国矿业大学.2018
[2].石通潞.d_(36)压电晶片激发管中导波的特性研究[D].哈尔滨工业大学.2014
[3].周进节,郑阳,张吉堂.基于压电晶片阵列的管中导波时反检测方法研究[J].机械工程学报.2013
[4].周进节,何存富,郑阳,吴斌,齐文博.基于共源方法的管中导波缺陷成像研究[J].工程力学.2013
[5].张昭,李雪岗,肖迎春,宋顺平,李闵行.管中导波的频散计算和缺陷检测[J].无损检测.2012
[6].侯云霞.Lamb波和管中导波的传播特性研究[D].大连理工大学.2009
[7].他得安,易勇,刘镇清.传播距离对管中导波传播特性的影响[J].无损检测.2003
[8].他得安,刘镇清,贺鹏飞.以能量密度为参量的管中导波无损检测参数选择[J].应用力学学报.2003
[9].他得安,易勇,刘镇清,贺鹏飞.管材内径-壁厚比对管中导波行为的影响[C].中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集.2001