基于导波的弯管裂纹缺陷的检测
本文关键词：基于导波的弯管裂纹缺陷的检测 出处：《机械工程学报》2015年06期 论文类型：期刊论文
【摘要】：为了探究超声导波在90°弯头所引起的模态转换对检测造成的影响,采用试验和模拟的方法来研究导波在90°弯头中的传播特性,利用周向均布的长度伸缩型压电片激发导波L(0,2)模态,对弯头及弯头两端直管道上的周向裂纹缺陷进行位置识别;并对比直管道检测结果,研究弯头对导波模态转换的影响。采用小波分析对试验信号进行降噪处理,试验结果表明,L(0,2)模态导波穿过弯头后发生模态转换,产生弯曲模态F(1,2)。弯头处裂纹缺陷的检测敏感性与其所在位置有关,弯头外侧的检测敏感性最高;且检测敏感性与激发频率有一定关系,在较高的激发频率(120~130 k Hz)下,弯头两端直管道上裂纹缺陷检测的敏感性最高;当激发频率处于较低频率(80 k Hz)时,导波对弯头内侧缺陷检测的敏感度最高。因此提出采用不同激发频率的导波对带有弯头的管道系统进行综合检测的方法。利用数值模拟的方法对导波在弯头处的传播特性进行研究,模拟结果与试验结论相吻合。
[Abstract]:In order to investigate the influence of mode conversion caused by ultrasonic guided wave at 90 掳bend, the propagation characteristics of guided wave in 90 掳bend were studied by means of experiment and simulation. The circumferential crack defects on the straight pipe of the elbow and the two ends of the bend are identified by using the L0 / 2 mode of the longitudinal telescopic piezoelectric plate excited by the circumference-distributed piezoelectric plate. The effect of elbow on the mode conversion of guided wave is studied. Wavelet analysis is used to reduce the noise of the test signal, and the test results show that L0. (2) Mode transition occurs after the modal guided wave passes through the elbow, resulting in the bending mode F1. The sensitivity of crack detection at the bend is related to its location, and the sensitivity is highest on the outside of the bend. The sensitivity of detection is related to the excitation frequency. At a higher excitation frequency of 120kHz, the sensitivity of crack detection on straight pipe at both ends of elbow is the highest. When the excitation frequency is at a lower frequency of 80 kHz). The guided wave has the highest sensitivity to the detection of the inner defect of the elbow. Therefore, a method of synthetically detecting the tube system with the elbow by using the guided wave with different excitation frequency is proposed. The method of numerical simulation is used for the detection of the guided wave at the bend. The propagation characteristics are studied. The simulation results are in agreement with the experimental results.
【作者单位】： 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51175178)
【分类号】：TG115.285
【正文快照】： 0前言1超声导波作为一种新型的无损检测手段被广泛应用在石油、天然气和发电厂等领域,它能够对管道上的各类缺陷进行快速、精确检测,尤其适用于人难以接近的管道系统的检测,目前在直管道检测方面已经取得了非常大的进展[1-4]。然而在实际应用中,管道系统里存在较多的90°弯头,
【参考文献】
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本文编号：1438075
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