現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,使得管道運輸在輸送載體運輸業(yè)中占有舉足輕重的地位,不僅帶來交通便利,還極大增加經(jīng)濟效益。但由于管道在生產(chǎn)、裝配和服役過程中存在諸多問題,環(huán)境的惡劣更會對管道造成嚴重腐蝕或擠壓,因此它的安全性能顯得尤為重要,傳統(tǒng)的檢測技術無法對在役管道進行快速又準確的檢測,急需一種新型的檢測技術來滿足工業(yè)需求。超聲導波無損檢測技術其本身頻率相對較低、沿線檢測、傳播距離長等特性,是管道損傷檢測的首選。本文詳細介紹了基于譜方法求解復合管道中導波的頻散方程,代替原本的傳統(tǒng)搜根方法,將未知函數(shù)利用Chebyshev多項式作為插值基函數(shù),將位移、應力及應變方程轉(zhuǎn)化為微分矩陣的形式,再根據(jù)交界面連續(xù)條件和邊界條件,替換到縱波和橫波速度Helmholtz等式中相對應的行,最終以微分項形式表示線性方程組求解。利用MATLAB數(shù)值編程,在分析了各種復合管道對于導波波數(shù)和相速度的選取原則下,分別計算出頻散曲線、衰減曲線和位移分布曲線。通過對頻散、衰減及位移分布曲線進行分析,可以確定波數(shù)和相速度隨頻率的變化規(guī)律,找到適合各種復合管道損傷檢測的模態(tài)及頻率;充液彈性管道相比于空心彈性管道,由于水和管道耦合作用,出... 

【文章來源】：貴州大學貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

復合管道

hebyshev 插值點數(shù)的選取沒有具體的標準，根據(jù)不同管道于兩個點數(shù)距離來適當選�。籐和M 的設置。需要對波動方程、應力及位移微分矩陣各值歸一化，再進行替換轉(zhuǎn)化為最終的 ，而單位矩陣 則大值進行歸一化；于特征值即波數(shù)的選取。因為利用 MATLAB 中的特征值值含有虛假根。根據(jù)不同復合管道，對波數(shù)的篩選也是不同圓管模態(tài)分析 3.1 所示為彈性圓柱鋼管，采用柱坐標系，彈性鋼管中的橫波速度為 3200 ，密度為 78503kg m ，泊松比為 0.282N m ，內(nèi)徑為 0.080 m ，壁厚為 0.004 m 。利用 MATLAB 插值點數(shù)選為 40，根據(jù)特征值函數(shù) Eig 求出相速度，采用部絕對值來篩選虛假根，得出計算結果見圖 3.2 至圖 3.7 所示

貴州大學碩士學位論文4.2.1 無損彈性管道計算這里選用的是第三章的彈性鋼管，管長為 2.4m，內(nèi)徑為 80mm，壁厚為 4，彈性模量為 2.1e112N m ,泊松比為 0.3，密度為 78503kg m ，先分別選用了 Shell63 薄膜單元和 Solid45 單元進行比較，在管道一端面施加全約束，另一端面所有節(jié)點上施加軸向位移載荷：

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]管道導波無損檢測頻率選擇與管材特征關系[J]. 王悅民,沈立華,申傳俊,孫豐瑞.  機械工程學報. 2009(08)
[8]管道腐蝕缺陷超聲導波檢測數(shù)值模擬研究[J]. 董為榮,帥健,許葵.  機械強度. 2008(06)
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[10]帶粘彈性包覆層充液管道中的超聲導波縱向模態(tài)[J]. 劉增華,吳斌,王秀彥,何存富.  聲學學報. 2007(04)



本文編號：3305562