弯折小径管中槽型缺陷的L(0,1)模态导波检测

利用L(0,1)模态超声导波对直径为10 mm,壁厚为2 mm的不锈钢小径弯折管中的槽型缺陷进行检测.首先,建立有限元仿真模型,分析L(0,1)模态在具有不同弯折角度弯头处的模态转换和反射特性,观察到不同模态的反射回波信号能量与弯折角度间存在非单调关系;其次,利用磁致伸缩传感器在小径管中激励中心频率为90 kHz的L(...     

ANSYS二次开发技术在弯管缺陷超声导波检测数值模拟中的应用

为提高利用ANSYS进行弯管缺陷超声导波数值模拟的分析效率，简化操作程序，在ANSYS平台上，利用其固有的参数化设计语言APDL进行二次开发，编制了一套参数化弯管缺陷导波检测模块。利用此套模块可以方便快捷地进行基于ANSYS的弯管缺陷导波检测的数值模拟。整个过程完全实现了参数化建模、加载和后处理，从而减少了前后处理时间，提高了分析效率，并通过试验证明了此套模块的有效性。     

管中导波的频散计算和缺陷检测

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。     

超声导波模态识别方法比较

模态转化是超声导波缺陷检测的重要表征之一,因而确定超声导波的模态在超声导波检测中有重要意义。采用数值模拟方法,得到利用窄带信号激励梳状换能器,在铝管中产生轴对称纵向导波时,铝管表面的面内位移和离面位移值。对采集到的位移信号分别使用时域法、二维傅里叶变换法以及矩阵束方法进行处理,从中提取存在的导波模态。由处理结果可知,三种方法均能判断导波模态,但其又具有各自的特点和局限性。     

充粘液管材超声导波检测模式及频厚积的选择

对超声纵向导波在充粘性液体管材中的轴向功率流分布进行了计算和分析,结合了系统中导波传播的衰减系数分布曲线,以此确定了用各模式检测管材的最佳频厚积范围以及其适合检测的缺陷位置。分析表明:频厚积在0.07 MHz·mm以下,用L(0,1)模式检测较为理想,检测管内壁缺陷时更为灵敏;在0.09～O.16 MHz·mm之间用L(0,2)模式检测及在0.18～0.28 MHz·mm之间用L(0,3)模式检测时较为理想。轴向功率流分布能有效地选择检测的最佳导波模式及频厚积。     

超声导波在弯管中传播特性的有限元分析

通过建立弯管的ANSYS／LS-DYNA3D模型,模拟了L（0,2）模态导波在管道中的传播形态;计算了弯管中I。（0,2）和T（0,1）两种模态群速度曲线,并与相同管径和壁厚的直管做对比;研究了L（0,2）模态对管道弯头内外侧缺陷的检测能力。结果表明：导波在通过弯头时会发生模态转换,且频率越高模态转换越明显;L（0,2）和T（0,1）两种模态在弯管和直管中的频散曲线低频段时差异小而高频段时差异显著;并且,L（0,2）模态对弯头外侧缺陷检测能力要高于弯头内侧。     

输气管道超声导波检测技术

介绍了超声导波检测埋地管道的特点和应用。重点描述天然气输气站场的在线超声导波检测过程和结果的分析诊断。开挖验证结果与分析诊断结论相符。实践证明,长距离超声导波检测技术是站场快速检测的有效方法,能够在最少开挖和最少剥离防腐层的情况下,全面检测埋地输气管道。检测和分析结果准确可靠,能够作为修复的依据。     

不锈钢管材中弯曲模态导波试验

使用单探头激励法在管壁中激励弯曲模态的导波,以频散曲线为切入点,研究了弯曲模态导波在不锈钢管材中的传播规律以及对缺陷检测的可行性。根据频散曲线选定F(n,3)及L(0,2)模态,进而确定激励频率和入射角。得到弯曲模态导波可对φ1 mm(含φ1 mm)的通孔进行有效检测的结论。     

管道中激励和接收扭转模态导波专用探头的研制与应用

超声导波检测技术是一种新兴的无损检测方法。扭转模态是管道中超声导波的模态之一,可以检测各类缺陷。采用厚度切变型压电陶瓷作为敏感元件的探头,其外形尺寸为20 mm×10 mm×20 mm,在4 m长的钢管中进行了扭转模态的激励与接收试验。结果表明,该探头能够有效地激励和接收扭转模态,抑制了其它模态导波的干扰。     

基于钢绞线断丝检测的超声导波传播特性试验

超声导波技术已被成功应用于钢绞线单处断丝检测。然而,实际工程中钢绞线经常发生多处断丝,使用导波检测时,由于钢绞线结构的特殊性和多处断口的存在,使得导波的传播极为复杂。提出在钢绞线同一根钢丝中制作三处断口,通过设计试验获取不同条件卞检测信号的方法来研究导波的传播特性。分析了脉冲信号的衰减和断口回波信号的变化,结果表明：由于钢绞线钢丝之间接触应力的存在,导波遇到某根钢丝中的断口时会发生部分反射,从而降低了导波向前传播的能量;通过断口之后,钢丝之间的能量泄漏使得导波继续在已断钢丝和其他钢丝中同时传播,有利于检测同根钢丝上的其他缺陷。为导波检测钢绞线实际存在的多处断丝奠定了基础。     

空心抽油杆的超声导波检测

利用超声纵向导波对抽油杆缺陷进行检测。将空心抽油杆简化为一管状波导,利用管道中的导波频散曲线,并结合抽油杆的缺陷检测要求,设计出适合抽油杆缺陷检测的传感器,选择合适的导波模态对抽油杆表面上宽1 mm、深1 mm的周向槽进行检测,试验结果表明将抽油杆简化为管状波导是可行的,利用设计的环状传感器激发出纵向轴对称L(0,2)导波模态,有效检出了抽油杆表面的缺陷。