钢板中SH波传播特性的影响因素及其作用关系研究
本文选题:储罐壁板 切入点:SH波传播特性 出处:《湖北工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:在无损检测技术领域,钢板中SH波检测技术是当前的研究热点和发展前沿。然而,由于对钢板SH波传播特性的影响因素分析还不够全面深入,因此检测结果的准确度和可靠性尚存在一定的误差。为此,本学位论文以储罐壁板为检测对象,通过数值计算、仿真分析以及实验验证等方法,研究了温度、外加应力、边界条件等对钢板中SH波传播特性的影响关系。首先,分析SH波在钢板中的激励原理与检测方法,推导SH波在等壁厚钢板中的频散方程,并介绍其在钢板中传播的能量衰减特性;阐述钢板中SH波传播特性的影响因素。其次,研究温度对钢板SH波传播特性的影响,理论推导了钢板温度对钢板密度、杨氏模量、泊松比等物理参数的影响关系模型;通过仿真分析上述三个物理量与钢板SH波波速和幅值的关系,阐述温度对SH波在钢板中传播波速和幅值的影响。再次,建立钢板所受外加应力与阻尼系数间的理论关系模型,研究阻尼系数、磁导率、磁感应强度变化对SH波幅值的影响关系。在此基础上,仿真分析外加应力对磁导率和磁感应强度的影响,阐述阻尼系数、磁导率、磁感应强度对钢板SH波幅值的影响,得到外加应力对钢板SH波幅值的影响关系。最后,在等壁厚钢板研究的基础上,对SH波的位移振动函数进行扩展,得到SH波在楔形钢板中的位移振动函数;基于新的位移振动函数,并采用坐标旋转和合适的边界条件对SH波在楔形钢板中的频散方程进行推导,从能流密度的角度阐述了钢板厚度变化对SH波幅值的影响,并运用有限元分析法对其结果进行了验证。
[Abstract]:In the technical field of nondestructive detection, SH wave plate detection technology is a hot research and development at present. However, the analysis on Influencing Factors of SH plate wave propagation is not enough and comprehensive, so the test results are accuracy and reliability in a certain error. Therefore, this paper on the storage panels for object detection through numerical calculation, simulation analysis and experimental verification method, studied the temperature and applied stress, the effect of boundary conditions on the propagation characteristics of SH wave plate in the relationship. First, analysis of SH wave in plate excitation principle and detection method, the derivation of SH wave in the plate thickness in the dispersion equation, and the spread in the steel plate energy attenuation characteristics; influence factors on SH wave propagation characteristics in the steel plate. Secondly, to study the effect of temperature on SH plate wave propagation theory, deduced the temperature of steel plate. The degree of influence, Young's modulus, Poisson's ratio of the physical parameters of the relationship model; analysis of the relationship between the three physical quantities and plate SH wave velocity and amplitude through simulation, describes the influence of temperature on the propagation velocity and the amplitude of SH wave in plate. Thirdly, establish the theoretical relationship between plate external force and damping coefficient between study on model, damping coefficient, permeability, magnetic induction effect on SH wave amplitude. On this basis, the simulation analysis of effect of external stress on the permeability and magnetic induction, expounds the damping coefficient, permeability, effect of magnetic induction intensity of SH plate wave amplitude, get the effect of external stress on SH wave plate the amplitude of the relationship. Finally, based on the research of the steel plate wall thickness, displacement and vibration wave function of SH is extended, obtaining the displacement vibration function of SH wave in the wedge plate; vibration displacement function based on the new and used to sit The dispersion equation of the SH wave in the wedge steel plate is derived from the standard rotation and the suitable boundary conditions. The influence of the thickness variation of the steel plate on the SH wave amplitude is expounded from the angle of the energy flow density, and the results are verified by the finite element method.
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG146.15
【参考文献】
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,本文编号:1705909
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