宽带柔性梳状表面波传感器研制及在厚壁管道检测中的应用
发布时间：2021-08-28 14:37
随着我国热电机组向着大容量、超超临界等方向不断发展。热电机组国产厚壁管材取代进口管材趋势明显。但由于国内企业对厚壁管材的生产制造工艺积累尚浅,使得国产厚壁管材与进口管材相比质量还存在着一定的差距。厚壁管道制造过程中产生的缺陷给后期使用埋下了严重的隐患。传统的无损检测技术对厚壁管道检测多采用逐点检测等进行抽检,难以满足实际检测的要求。超声导波技术作为一种新型的无损检测技术可以提高厚壁管道的检测效率。为检测厚壁管道内外表面缺陷,本文基于超声导波技术,提出了一种基于PZT的新型柔性宽带梳状表面波传感器,实现厚壁管道内外壁不同缺陷的检测。主要研究内容包括:（1）在线加载仿真的基础上,采用有限元方法结合互导纳原理,在钢板和厚壁管道表面上基于PZT-5H材料对等间距梳状表面波传感器的阵元间距p?阵元宽度a?阵元个数n?阵元长度l以及n和l对传感器指向性的影响进行了研究。并通过优化选取背衬材料?背衬厚度,改善了传感器信号的拖尾现象?优化得到当p等于λR（λR为相应频率表面波波长）,a等于λR/2,n为5时,传感器信号拖尾较小,能量较为...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电站厚壁管道Fig.1-1Powerstationthick-walledpipea)Thermalpowerunitthick-walledpipec)Thick-walledpipeb)Thick-walledpipeofnuclearpowerunit
第1章 绪论的整个横截面中都有质点的振动，声场遍路径中结构整个横截面内部和表面上的所高缺陷的识别能力。可以通过调节超声导个导波模态对缺陷进行检测，并可实现对测。无限均匀固体中的自由传播称为弹性波。两种形式的体波和在表面传播的表面波。声波的频率大于 20kHz 时，称为超声波等）中传播时，由于介质的不连续性将发而通过复杂的干涉和几何弥散产生不同模向不断向前传播就形成了超声导波（如图纵波子波传感器
图 1-3 超声导波频散现象示意图Fig.1-3 Schematic diagram of ultrasonic guided wave dispersiona) L 模态 b) T 模态 c) F 模态a) L mode b) T mode c) F mode图 1-4 不同纵向导波模态Fig.1-4 Longitudinal guided wave mode
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种多谐振宽带纵振换能器设计[J]. 胡负稷,张喜顺,张文波,王明洲,淦华东. 水下无人系统学报. 2017(05)
[2]基于气体基压电复合材料的线聚焦空耦超声传感器研制与应用[J]. 何存富,李永坤,吕炎,刘秀成,吴斌. 复合材料学报. 2018(03)
[3]数字射线检测技术理论研究进展[J]. 倪培君,王俊涛,闫敏,郑世才. 机械工程学报. 2017(12)
[4]中国射线检测技术现状及研究进展[J]. 邬冠华,熊鸿建. 仪器仪表学报. 2016(08)
[5]工件表面状态对渗透检测的影响及对策[J]. 杨波,胡学知,龚固,袁黎明. 无损检测. 2016(08)
[6]宽带高灵敏度柔性相控阵探头的发展与应用[J]. 常俊杰,魏强,小倉幸夫,卢超,陈果. 无损检测. 2016(06)
[7]背衬层对1-3型压电复合材料换能器性能的影响[J]. 杜斌,张铭霞,张波,刘福田. 山东陶瓷. 2013(05)
[8]表面波检测中缺陷的当量深度确定[J]. 张复懿,林洪玉,张晶,刘丽. 无损检测. 2012(08)
[9]高频宽波束球冠形复合材料换能器研究[J]. 仲林建. 应用声学. 2010(05)
[10]国产P91钢管道存在的问题及其解决[J]. 戴平. 广东电力. 2008(08)
博士论文
[1]高频宽带压电复合材料换能器研究[D]. 张凯.哈尔滨工程大学 2011
[2]1-3系压电复合材料及水声换能器研究[D]. 李莉.北京邮电大学 2008
[3]1-3型PZT5/epoxy resin压电复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 徐玲芳.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]1-3型压电复合材料性能分析与仿真软件开发[D]. 段元兴.西安电子科技大学 2014
[2]1-3型压电复合材料的制备与性能研究[D]. 顾新云.南京航空航天大学 2013
[3]1-3型PZT/Epoxy压电复合材料的制备及性能表征[D]. 张全利.哈尔滨工业大学 2012
[4]宽带纵向换能器研究[D]. 周天放.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3368698
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电站厚壁管道Fig.1-1Powerstationthick-walledpipea)Thermalpowerunitthick-walledpipec)Thick-walledpipeb)Thick-walledpipeofnuclearpowerunit
第1章 绪论的整个横截面中都有质点的振动，声场遍路径中结构整个横截面内部和表面上的所高缺陷的识别能力。可以通过调节超声导个导波模态对缺陷进行检测，并可实现对测。无限均匀固体中的自由传播称为弹性波。两种形式的体波和在表面传播的表面波。声波的频率大于 20kHz 时，称为超声波等）中传播时，由于介质的不连续性将发而通过复杂的干涉和几何弥散产生不同模向不断向前传播就形成了超声导波（如图纵波子波传感器
图 1-3 超声导波频散现象示意图Fig.1-3 Schematic diagram of ultrasonic guided wave dispersiona) L 模态 b) T 模态 c) F 模态a) L mode b) T mode c) F mode图 1-4 不同纵向导波模态Fig.1-4 Longitudinal guided wave mode
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种多谐振宽带纵振换能器设计[J]. 胡负稷,张喜顺,张文波,王明洲,淦华东. 水下无人系统学报. 2017(05)
[2]基于气体基压电复合材料的线聚焦空耦超声传感器研制与应用[J]. 何存富,李永坤,吕炎,刘秀成,吴斌. 复合材料学报. 2018(03)
[3]数字射线检测技术理论研究进展[J]. 倪培君,王俊涛,闫敏,郑世才. 机械工程学报. 2017(12)
[4]中国射线检测技术现状及研究进展[J]. 邬冠华,熊鸿建. 仪器仪表学报. 2016(08)
[5]工件表面状态对渗透检测的影响及对策[J]. 杨波,胡学知,龚固,袁黎明. 无损检测. 2016(08)
[6]宽带高灵敏度柔性相控阵探头的发展与应用[J]. 常俊杰,魏强,小倉幸夫,卢超,陈果. 无损检测. 2016(06)
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[8]表面波检测中缺陷的当量深度确定[J]. 张复懿,林洪玉,张晶,刘丽. 无损检测. 2012(08)
[9]高频宽波束球冠形复合材料换能器研究[J]. 仲林建. 应用声学. 2010(05)
[10]国产P91钢管道存在的问题及其解决[J]. 戴平. 广东电力. 2008(08)
博士论文
[1]高频宽带压电复合材料换能器研究[D]. 张凯.哈尔滨工程大学 2011
[2]1-3系压电复合材料及水声换能器研究[D]. 李莉.北京邮电大学 2008
[3]1-3型PZT5/epoxy resin压电复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 徐玲芳.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]1-3型压电复合材料性能分析与仿真软件开发[D]. 段元兴.西安电子科技大学 2014
[2]1-3型压电复合材料的制备与性能研究[D]. 顾新云.南京航空航天大学 2013
[3]1-3型PZT/Epoxy压电复合材料的制备及性能表征[D]. 张全利.哈尔滨工业大学 2012
[4]宽带纵向换能器研究[D]. 周天放.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3368698
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