寬帶柔性梳狀表面波傳感器研制及在厚壁管道檢測中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-28 14:37
隨著我國熱電機(jī)組向著大容量、超超臨界等方向不斷發(fā)展。熱電機(jī)組國產(chǎn)厚壁管材取代進(jìn)口管材趨勢明顯。但由于國內(nèi)企業(yè)對厚壁管材的生產(chǎn)制造工藝積累尚淺,使得國產(chǎn)厚壁管材與進(jìn)口管材相比質(zhì)量還存在著一定的差距。厚壁管道制造過程中產(chǎn)生的缺陷給后期使用埋下了嚴(yán)重的隱患。傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)對厚壁管道檢測多采用逐點檢測等進(jìn)行抽檢,難以滿足實際檢測的要求。超聲導(dǎo)波技術(shù)作為一種新型的無損檢測技術(shù)可以提高厚壁管道的檢測效率。為檢測厚壁管道內(nèi)外表面缺陷,本文基于超聲導(dǎo)波技術(shù),提出了一種基于PZT的新型柔性寬帶梳狀表面波傳感器,實現(xiàn)厚壁管道內(nèi)外壁不同缺陷的檢測。主要研究內(nèi)容包括:(1)在線加載仿真的基礎(chǔ)上,采用有限元方法結(jié)合互導(dǎo)納原理,在鋼板和厚壁管道表面上基于PZT-5H材料對等間距梳狀表面波傳感器的陣元間距p?陣元寬度a?陣元個數(shù)n?陣元長度l以及n和l對傳感器指向性的影響進(jìn)行了研究。并通過優(yōu)化選取背襯材料?背襯厚度,改善了傳感器信號的拖尾現(xiàn)象?優(yōu)化得到當(dāng)p等于λR(λR為相應(yīng)頻率表面波波長),a等于λR/2,n為5時,傳感器信號拖尾較小,能量較為...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
電站厚壁管道Fig.1-1Powerstationthick-walledpipea)Thermalpowerunitthick-walledpipec)Thick-walledpipeb)Thick-walledpipeofnuclearpowerunit
第1章 緒論的整個橫截面中都有質(zhì)點的振動,聲場遍路徑中結(jié)構(gòu)整個橫截面內(nèi)部和表面上的所高缺陷的識別能力?梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)超聲導(dǎo)個導(dǎo)波模態(tài)對缺陷進(jìn)行檢測,并可實現(xiàn)對測。無限均勻固體中的自由傳播稱為彈性波。兩種形式的體波和在表面?zhèn)鞑サ谋砻娌。聲波的頻率大于 20kHz 時,稱為超聲波等)中傳播時,由于介質(zhì)的不連續(xù)性將發(fā)而通過復(fù)雜的干涉和幾何彌散產(chǎn)生不同模向不斷向前傳播就形成了超聲導(dǎo)波(如圖縱波子波傳感器
圖 1-3 超聲導(dǎo)波頻散現(xiàn)象示意圖Fig.1-3 Schematic diagram of ultrasonic guided wave dispersiona) L 模態(tài) b) T 模態(tài) c) F 模態(tài)a) L mode b) T mode c) F mode圖 1-4 不同縱向?qū)РB(tài)Fig.1-4 Longitudinal guided wave mode
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩種多諧振寬帶縱振換能器設(shè)計[J]. 胡負(fù)稷,張喜順,張文波,王明洲,淦華東. 水下無人系統(tǒng)學(xué)報. 2017(05)
[2]基于氣體基壓電復(fù)合材料的線聚焦空耦超聲傳感器研制與應(yīng)用[J]. 何存富,李永坤,呂炎,劉秀成,吳斌. 復(fù)合材料學(xué)報. 2018(03)
[3]數(shù)字射線檢測技術(shù)理論研究進(jìn)展[J]. 倪培君,王俊濤,閆敏,鄭世才. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(12)
[4]中國射線檢測技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J]. 鄔冠華,熊鴻建. 儀器儀表學(xué)報. 2016(08)
[5]工件表面狀態(tài)對滲透檢測的影響及對策[J]. 楊波,胡學(xué)知,龔固,袁黎明. 無損檢測. 2016(08)
[6]寬帶高靈敏度柔性相控陣探頭的發(fā)展與應(yīng)用[J]. ?〗,魏強(qiáng),小倉幸夫,盧超,陳果. 無損檢測. 2016(06)
[7]背襯層對1-3型壓電復(fù)合材料換能器性能的影響[J]. 杜斌,張銘霞,張波,劉福田. 山東陶瓷. 2013(05)
[8]表面波檢測中缺陷的當(dāng)量深度確定[J]. 張復(fù)懿,林洪玉,張晶,劉麗. 無損檢測. 2012(08)
[9]高頻寬波束球冠形復(fù)合材料換能器研究[J]. 仲林建. 應(yīng)用聲學(xué). 2010(05)
[10]國產(chǎn)P91鋼管道存在的問題及其解決[J]. 戴平. 廣東電力. 2008(08)
博士論文
[1]高頻寬帶壓電復(fù)合材料換能器研究[D]. 張凱.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[2]1-3系壓電復(fù)合材料及水聲換能器研究[D]. 李莉.北京郵電大學(xué) 2008
[3]1-3型PZT5/epoxy resin壓電復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 徐玲芳.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]1-3型壓電復(fù)合材料性能分析與仿真軟件開發(fā)[D]. 段元興.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]1-3型壓電復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 顧新云.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]1-3型PZT/Epoxy壓電復(fù)合材料的制備及性能表征[D]. 張全利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]寬帶縱向換能器研究[D]. 周天放.哈爾濱工程大學(xué) 2011
本文編號:3368698
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
電站厚壁管道Fig.1-1Powerstationthick-walledpipea)Thermalpowerunitthick-walledpipec)Thick-walledpipeb)Thick-walledpipeofnuclearpowerunit
第1章 緒論的整個橫截面中都有質(zhì)點的振動,聲場遍路徑中結(jié)構(gòu)整個橫截面內(nèi)部和表面上的所高缺陷的識別能力?梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)超聲導(dǎo)個導(dǎo)波模態(tài)對缺陷進(jìn)行檢測,并可實現(xiàn)對測。無限均勻固體中的自由傳播稱為彈性波。兩種形式的體波和在表面?zhèn)鞑サ谋砻娌。聲波的頻率大于 20kHz 時,稱為超聲波等)中傳播時,由于介質(zhì)的不連續(xù)性將發(fā)而通過復(fù)雜的干涉和幾何彌散產(chǎn)生不同模向不斷向前傳播就形成了超聲導(dǎo)波(如圖縱波子波傳感器
圖 1-3 超聲導(dǎo)波頻散現(xiàn)象示意圖Fig.1-3 Schematic diagram of ultrasonic guided wave dispersiona) L 模態(tài) b) T 模態(tài) c) F 模態(tài)a) L mode b) T mode c) F mode圖 1-4 不同縱向?qū)РB(tài)Fig.1-4 Longitudinal guided wave mode
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩種多諧振寬帶縱振換能器設(shè)計[J]. 胡負(fù)稷,張喜順,張文波,王明洲,淦華東. 水下無人系統(tǒng)學(xué)報. 2017(05)
[2]基于氣體基壓電復(fù)合材料的線聚焦空耦超聲傳感器研制與應(yīng)用[J]. 何存富,李永坤,呂炎,劉秀成,吳斌. 復(fù)合材料學(xué)報. 2018(03)
[3]數(shù)字射線檢測技術(shù)理論研究進(jìn)展[J]. 倪培君,王俊濤,閆敏,鄭世才. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(12)
[4]中國射線檢測技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J]. 鄔冠華,熊鴻建. 儀器儀表學(xué)報. 2016(08)
[5]工件表面狀態(tài)對滲透檢測的影響及對策[J]. 楊波,胡學(xué)知,龔固,袁黎明. 無損檢測. 2016(08)
[6]寬帶高靈敏度柔性相控陣探頭的發(fā)展與應(yīng)用[J]. ?〗,魏強(qiáng),小倉幸夫,盧超,陳果. 無損檢測. 2016(06)
[7]背襯層對1-3型壓電復(fù)合材料換能器性能的影響[J]. 杜斌,張銘霞,張波,劉福田. 山東陶瓷. 2013(05)
[8]表面波檢測中缺陷的當(dāng)量深度確定[J]. 張復(fù)懿,林洪玉,張晶,劉麗. 無損檢測. 2012(08)
[9]高頻寬波束球冠形復(fù)合材料換能器研究[J]. 仲林建. 應(yīng)用聲學(xué). 2010(05)
[10]國產(chǎn)P91鋼管道存在的問題及其解決[J]. 戴平. 廣東電力. 2008(08)
博士論文
[1]高頻寬帶壓電復(fù)合材料換能器研究[D]. 張凱.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[2]1-3系壓電復(fù)合材料及水聲換能器研究[D]. 李莉.北京郵電大學(xué) 2008
[3]1-3型PZT5/epoxy resin壓電復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 徐玲芳.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]1-3型壓電復(fù)合材料性能分析與仿真軟件開發(fā)[D]. 段元興.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]1-3型壓電復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 顧新云.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]1-3型PZT/Epoxy壓電復(fù)合材料的制備及性能表征[D]. 張全利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]寬帶縱向換能器研究[D]. 周天放.哈爾濱工程大學(xué) 2011
本文編號:3368698
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