斜裂纹管道超声导波的混沌振子检测方法研究
发布时间：2021-12-19 02:45
任意方向的裂纹检测是超声导波无损检测中的难题,本研究从检测有效性、工程适用性、观测方便性出发,基于超声导波研究了任意方向裂纹的无损检测方法,提出了检测任意方向裂纹的混沌振子检测方法。本文首先介绍了课题的研究意义,对现阶段主要的管道检测方法进行了介绍,综述了超声导波管道检测研究的进展;开展了管道斜裂纹超声导波检测的实验研究和数值研究。考虑到裂纹方向、大小、衰减,以及传播距离的影响导致的弱导波信号,提出了混沌振子检测技术提高裂纹的检测效率。在实验研究中,从实验设备、实验试件及实验方法概述了整个实验过程,通过国内外业内翘首的DISPERSE频散软件来验证实验管道激发频率,对比分析斜裂纹角度变化下对超声导波检测的影响。实验研究结果表明,超声导波可针对裂纹管道进行有效检测;实验信号的群速度和DISPERSE求得的L（0,2）模态曲线吻合较好;随着斜裂纹角度的增加,反射系数迅速减小;带通滤波器及FFT Smoothing无法识别45-90°裂纹信息。依据实验工况利用LS-DYNA970开展了超声导波斜裂纹管道有限元检测的全过程:从材料模型、边界条件、网格划分和载荷添加上介绍了有限元模型的建立,与D...
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
近几年管道事故(a.青岛爆炸事故，b.大连管道爆裂,c.高雄管道爆炸)
暨南大学博士论文料、设计等方面的技术限制，不可避免的存在日渐增强，其事故率比平稳正常运营的管道要道的事故发生率远高于欧洲、美国等国家和地，欧洲长输油管 1970-1996 年平均事故率为 国，1970-1984 年的事故率为 0.74[8]，2005-201我国东北和华东地区的长输油管道事故率大于般在 2 次以上），其安全性还远不如欧洲的 70
(a)无缺陷 (b)有缺陷图 1.3 漏磁检测原理[16]Fig.1.3 Principle of MFLinspection漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，有其局限性[17]：1）只适用于铁磁材料。因为漏磁检测的第一步就是磁化，非铁磁材料的磁导率接近1，缺陷周围的磁场不会因为磁导率不同出现分布变化，不会产生漏磁场。2）漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷。若缺陷离表面距离很大，缺陷周围的磁场畸变主要出现在缺陷周围，而工件表面可能不会出现漏磁场。3）漏磁检测不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件。4）漏磁检测不适用于形状复杂的试件。由于漏磁检测是使用传感器来采集漏磁通信号，因此试件形状稍复杂就不利于检测。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Lyapunov指数的超声导波检测技术[J]. 张伟伟,武静,马宏伟. 振动.测试与诊断. 2015(02)
[2]利用Lyapunov指数实现超声导波检测的实验研究[J]. 武静,张伟伟,马宏伟. 振动与冲击. 2014(24)
[3]输油管道泄漏检测方法探究[J]. 刘丽丽,樊延虎,李新林,周美丽. 科技创新与应用. 2014(34)
[4]管道内表面缺陷的涡流检测方法[J]. 杨理践,郭晓婷,高松巍. 仪表技术与传感器. 2014(10)
[5]两种管道电磁无损检测方法研究综述[J]. 刘雨,张思全,尹畅,齐川. 机电工程. 2014(07)
[6]我国油气管道里程超过高速公路[J]. 肖勇. 天然气与石油. 2014(02)
[7]长输管道超声波内检测技术现状[J]. 王文明,王晓华,张仕民,曾鸣,王会坤. 油气储运. 2014(01)
[8]聚乙烯管道热熔接头环向裂纹应力强度因子的数值分析[J]. 朱志彬,杨晓翔,陈丽静,林乃昌,庄鹏辉. 化工机械. 2013(04)
[9]油气管道事故原因分析及分类方法研究[J]. 狄彦,帅健,王晓霖,石磊. 中国安全科学学报. 2013(07)
[10]VDP方程在Simulink仿真中的解析[J]. 巴合提古丽·阿斯里别克,王颖,孙迎春. 东北师大学报(自然科学版). 2012(04)
博士论文
[1]油气长输管道事故风险分析与选线方法研究[D]. 张圣柱.中国矿业大学(北京) 2012
[2]基于模态分析和应力波技术的结构裂纹识别方法研究[D]. 张伟伟.暨南大学 2010
[3]基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D]. 吴冬梅.哈尔滨工程大学 2010
[4]输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究[D]. 张宇.天津大学 2009
[5]大容量高保真海底管道超声检测数据处理技术研究[D]. 张琦.上海交通大学 2008
[6]分布式光纤管道安全检测技术研究[D]. 周琰.天津大学 2006
[7]海底管道分布式光纤传感技术的基础研究[D]. 张恩勇.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于杜芬方程的超声导波检测方法研究[D]. 武静.太原科技大学 2014
[2]基于磁致伸缩纵向超声导波传感器的管道损伤检测研究[D]. 张喆斯.暨南大学 2013
[3]涡流管道内检测管壁内外缺陷识别技术研究[D]. 郭晓婷.沈阳工业大学 2013
[4]基于超声导波技术的充液管道损伤检测实验研究[D]. 齐向上.暨南大学 2012
[5]管道漏磁内检测信号重构技术研究[D]. 孙霄.沈阳工业大学 2012
[6]输油管漏磁检测技术研究[D]. 解腾云.西安石油大学 2011
[7]输油管道泄漏检测系统设计[D]. 宗志强.哈尔滨理工大学 2009
[8]海底输油管道超声检测信号的分析与缺陷评估的研究[D]. 蔡敏.上海交通大学 2008
[9]钢质管道穿透裂纹的断裂分析研究[D]. 盛燕.大庆石油学院 2007
[10]含内表面环向裂纹光滑管弹塑性有限元分析[D]. 丛成龙.大连理工大学 2006
本文编号：3543627
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
近几年管道事故(a.青岛爆炸事故，b.大连管道爆裂,c.高雄管道爆炸)
暨南大学博士论文料、设计等方面的技术限制，不可避免的存在日渐增强，其事故率比平稳正常运营的管道要道的事故发生率远高于欧洲、美国等国家和地，欧洲长输油管 1970-1996 年平均事故率为 国，1970-1984 年的事故率为 0.74[8]，2005-201我国东北和华东地区的长输油管道事故率大于般在 2 次以上），其安全性还远不如欧洲的 70
(a)无缺陷 (b)有缺陷图 1.3 漏磁检测原理[16]Fig.1.3 Principle of MFLinspection漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，有其局限性[17]：1）只适用于铁磁材料。因为漏磁检测的第一步就是磁化，非铁磁材料的磁导率接近1，缺陷周围的磁场不会因为磁导率不同出现分布变化，不会产生漏磁场。2）漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷。若缺陷离表面距离很大，缺陷周围的磁场畸变主要出现在缺陷周围，而工件表面可能不会出现漏磁场。3）漏磁检测不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件。4）漏磁检测不适用于形状复杂的试件。由于漏磁检测是使用传感器来采集漏磁通信号，因此试件形状稍复杂就不利于检测。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Lyapunov指数的超声导波检测技术[J]. 张伟伟,武静,马宏伟. 振动.测试与诊断. 2015(02)
[2]利用Lyapunov指数实现超声导波检测的实验研究[J]. 武静,张伟伟,马宏伟. 振动与冲击. 2014(24)
[3]输油管道泄漏检测方法探究[J]. 刘丽丽,樊延虎,李新林,周美丽. 科技创新与应用. 2014(34)
[4]管道内表面缺陷的涡流检测方法[J]. 杨理践,郭晓婷,高松巍. 仪表技术与传感器. 2014(10)
[5]两种管道电磁无损检测方法研究综述[J]. 刘雨,张思全,尹畅,齐川. 机电工程. 2014(07)
[6]我国油气管道里程超过高速公路[J]. 肖勇. 天然气与石油. 2014(02)
[7]长输管道超声波内检测技术现状[J]. 王文明,王晓华,张仕民,曾鸣,王会坤. 油气储运. 2014(01)
[8]聚乙烯管道热熔接头环向裂纹应力强度因子的数值分析[J]. 朱志彬,杨晓翔,陈丽静,林乃昌,庄鹏辉. 化工机械. 2013(04)
[9]油气管道事故原因分析及分类方法研究[J]. 狄彦,帅健,王晓霖,石磊. 中国安全科学学报. 2013(07)
[10]VDP方程在Simulink仿真中的解析[J]. 巴合提古丽·阿斯里别克,王颖,孙迎春. 东北师大学报(自然科学版). 2012(04)
博士论文
[1]油气长输管道事故风险分析与选线方法研究[D]. 张圣柱.中国矿业大学(北京) 2012
[2]基于模态分析和应力波技术的结构裂纹识别方法研究[D]. 张伟伟.暨南大学 2010
[3]基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D]. 吴冬梅.哈尔滨工程大学 2010
[4]输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究[D]. 张宇.天津大学 2009
[5]大容量高保真海底管道超声检测数据处理技术研究[D]. 张琦.上海交通大学 2008
[6]分布式光纤管道安全检测技术研究[D]. 周琰.天津大学 2006
[7]海底管道分布式光纤传感技术的基础研究[D]. 张恩勇.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于杜芬方程的超声导波检测方法研究[D]. 武静.太原科技大学 2014
[2]基于磁致伸缩纵向超声导波传感器的管道损伤检测研究[D]. 张喆斯.暨南大学 2013
[3]涡流管道内检测管壁内外缺陷识别技术研究[D]. 郭晓婷.沈阳工业大学 2013
[4]基于超声导波技术的充液管道损伤检测实验研究[D]. 齐向上.暨南大学 2012
[5]管道漏磁内检测信号重构技术研究[D]. 孙霄.沈阳工业大学 2012
[6]输油管漏磁检测技术研究[D]. 解腾云.西安石油大学 2011
[7]输油管道泄漏检测系统设计[D]. 宗志强.哈尔滨理工大学 2009
[8]海底输油管道超声检测信号的分析与缺陷评估的研究[D]. 蔡敏.上海交通大学 2008
[9]钢质管道穿透裂纹的断裂分析研究[D]. 盛燕.大庆石油学院 2007
[10]含内表面环向裂纹光滑管弹塑性有限元分析[D]. 丛成龙.大连理工大学 2006
本文编号：3543627
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