發(fā)布時間：2017-05-04 21:18

  本文關鍵詞：超聲表面波及其檢測管道表面缺陷的數值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管道運輸作為鐵路、公路、水路、航空、管道運輸中五大運輸方式之一,它對國民經濟與社會的發(fā)展起著十分重要的作用。然而在管道制造和使用過程中,管道表面裂縫所引起的安全事故對社會環(huán)境和人身安全造成了巨大的安全隱患。因此對管道表面裂縫的檢測顯得十分重要。超聲表面波檢測技術作為一種應用于檢測試件表面損傷的可靠的缺陷檢測方式,相對于其它檢測方式,具有更高效的檢測效率。本文基于彈性波在均勻彈性介質中的振動傳播理論,采用有限元分析方法,建立了多種關于超聲表面波用于管件表面缺陷檢測的有限元模型;分析了超聲表面波在介質表面?zhèn)鞑r與表面缺陷相互作用的現象,驗證了超聲表面波用于介質表面缺陷的檢測具有良好的可行性。首先在二維平面上建立了超聲表面波在介質表面?zhèn)鞑サ幕灸Ｐ?采集了介質表面上不同點處豎直方向上的振動位移信號,對振動位移曲線中的縱波,橫波,表面波進行了速度分析計算,并與理論速度對比印證,表明了該模型用于超聲表面波在管道表面的傳播仿真計算具有良好的可行性。然后基于表面波的基本特性,采用了分層劃分網格模型,把介質人為的劃分為表面波層和體波層,針對不同的波層,將網格單元劃分為不同的長度,以此在保證模型計算結果精確的同時,大大減少模型的計算量和計算時間,提高了模擬仿真的效率。其次在二維平面上,利用有限元仿真軟件模擬分析了超聲表面波與平面介質表面上的缺陷相互作用的現象。然后模擬分析了超聲表面波在沿著管道表面周向傳播時,超聲表面波與管道表面缺陷相互作用的現象。對比分析了超聲表面波在平面?zhèn)鞑r與曲面?zhèn)鞑r的差異。最后建立了超聲表面波在物體表面?zhèn)鞑サ娜S模型并對此展開了研究。分別建立了點聲源、線聲源兩種聲源模型下,超聲表面波在有無缺陷的平面介質表面和管道表面?zhèn)鞑サ姆抡婺Ｐ�。對比分析了表面有無缺陷對采集到的豎直方向上位移振動信號的影響。并對比分析了介質表面上缺陷位置的改變對同一點上采集的位移振動信號的影響。
【關鍵詞】：聲表面波 有限元法 無損檢測 表面缺陷
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 研究現狀10-13
• 1.2.1 表面缺陷的研究進展10-11
• 1.2.2 超聲探傷數字研究進展11-12
• 1.2.3 信號處理技術在超聲檢測中的應用12-13
• 1.3 本文的主要研究內容13-14
• 第二章 彈性波在固體中的傳播理論14-23
• 2.1 彈性介質中的質點運動方程14-15
• 2.2 各項同性彈性介質中的波動方程15-17
• 2.3 聲表面波的基本性質17-21
• 2.4 沿圓柱表面?zhèn)鞑サ穆暠砻娌?/span>21-22
• 2.5 本章小結22-23
• 第三章 二維有限元聲表面波與缺陷相互作用的數值模擬23-47
• 3.1 有限元軟件介紹23-25
• 3.2 有限元的原理及聲表面波在有限元中的表現形式25-31
• 3.2.1 有限元法基本原理25-26
• 3.2.2 有限元法基本步驟26-27
• 3.2.3 有限元超聲波動方程27-31
• 3.3 聲表面波的產生31-32
• 3.4 模擬聲波在半無限大固體介質中的傳播32-35
• 3.4.1 網格和時間步長的選取32-34
• 3.4.2 邊界處理34-35
• 3.5 聲表面波在固體表面?zhèn)鞑サ亩S模型35-46
• 3.5.1 介質表面形成的聲表面波35-38
• 3.5.2 介質分層網格處理38-40
• 3.5.3 聲表面波與平面介質缺陷的相互作用現象40-42
• 3.5.4 聲表面波與曲面介質缺陷的相互作用現象42-46
• 3.6 本章小結46-47
• 第四章 三維有限元聲表面波與缺陷相互作用的數值模擬47-61
• 4.1 超聲表面波在三維立體平面上的傳播47-53
• 4.1.1 超聲表面波在表面無缺陷的三維立體平面上傳播47-50
• 4.1.2 超聲表面波在表面具有缺陷的三維立體平面上傳播50-53
• 4.2 超聲表面波在三維立體管道表面上的傳播53-60
• 4.2.1 超聲表面波在表面無缺陷的三維立體管道表面上的傳播53-56
• 4.2.2 超聲表面波在表面具有缺陷的三維立體管道表面上的傳播56-60
• 4.3 本章小結60-61
• 第五章 結論與展望61-63
• 5.1 總結61-62
• 5.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67
• 在學期間發(fā)表的論文及取得的科研成果67

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 蔣志峰;吳瑞明;;超聲表面波檢測的局部頻域特征分析方法初探[J];科技通報;2011年04期

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 謝婧;激光聲表面波用于金屬柱狀材料表面缺陷檢測的研究[D];南京理工大學;2008年

  本文關鍵詞：超聲表面波及其檢測管道表面缺陷的數值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：345842