管道運輸在國民經(jīng)濟和百姓生活中都扮演著不可或缺的角色,管道一旦發(fā)生事故都會給國家和社會帶來巨大的影響和損失。因此急需發(fā)展一種檢測效率高、監(jiān)測成本低廉的管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)來保障管道運輸安全。相較于現(xiàn)有的管道檢測技術(shù),超聲導波檢測技術(shù)具有單點激勵即可實現(xiàn)區(qū)域段檢測的特點,且檢測范圍覆蓋管道全截面,顯著提升檢測效率。結(jié)合相控陣技術(shù)的超聲導波檢測技術(shù)還能實現(xiàn)導波相控激勵、分區(qū)接收,豐富導波檢測手段,提高導波信號冗余度,增大缺陷檢出概率�；谝陨媳尘�,本文提出開展基于層析成像原理的磁致伸縮式相控陣超聲導波管道監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)的研究,重點解決了相控陣超聲導波監(jiān)測主機研發(fā)和相控陣超聲導波監(jiān)測換能器設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù),發(fā)展了一種基于層析成像原理的相控陣超聲導波管道監(jiān)測算法,研究了監(jiān)測算法成像質(zhì)量的影響因素,設(shè)計了基于磁致伸縮的相控陣超聲導波管道監(jiān)測系統(tǒng)整體方案。具體研究內(nèi)容為:第一章,論述了管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的重要性,總結(jié)和比較了國內(nèi)外現(xiàn)有的管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù),分析了超聲導波檢測和監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確了當前超聲導波技術(shù)應(yīng)用在管道監(jiān)測中的問題,為后續(xù)研究指明方向。第二章,分析了超聲導波的基本概念和傳播特性... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 管道安全運行對管道運輸意義重大
        1.1.2 腐蝕是影響管道安全運行的主要原因
        1.1.3 超聲導波監(jiān)檢測技術(shù)是保障管道安全運行的有效手段
        1.1.4 相控陣超聲導波監(jiān)檢測技術(shù)有效提升導波監(jiān)檢測性能
    1.2 管道無損監(jiān)檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 傳統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超聲導波檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 超聲導波管道監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
    1.3 論文的研究內(nèi)容和各章節(jié)安排
第2章 相控陣超聲導波在管道中傳播特性的理論分析
    2.1 超聲導波基本原理
    2.2 磁致伸縮超聲導波激勵與接收
        2.2.1 磁致伸縮原理
        2.2.2 超聲導波的激勵與接收
    2.3 求解頻散曲線的半解析有限元方法
    2.4 超聲導波監(jiān)測模態(tài)選擇
    2.5 RAPID層析成像技術(shù)原理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 相控陣超聲導波管道監(jiān)測算法數(shù)值模擬分析
    3.1 管道缺陷概率成像算法及數(shù)值模擬分析
        3.1.1 基于RAPID層析成像技術(shù)的管道缺陷概率成像算法
        3.1.2 管道缺陷概率成像算法重建管道層析圖像
        3.1.3 管道重建圖像質(zhì)量評價
    3.2 溫度變化對超聲導波的影響
    3.3 參考信號信號庫建立及噪聲參數(shù)估計
        3.3.1 參考信號信號庫建立
        3.3.2 參考信號信號庫噪聲參數(shù)估計
    3.4 相控陣超聲導波管道監(jiān)測算法具體流程
    3.5 管道監(jiān)測算法成像質(zhì)量與缺陷尺寸關(guān)系的數(shù)值仿真
    3.6 管道監(jiān)測算法成像質(zhì)量與缺陷位置關(guān)系的數(shù)值仿真
    3.7 本章小結(jié)
第4章 相控陣超聲導波管道監(jiān)測算法實驗研究
    4.1 相控陣超聲導波管道監(jiān)測實驗準備
        4.1.1 實驗平臺搭建
        4.1.2 參考信號信號庫建立及噪聲參數(shù)估計
    4.2 管道監(jiān)測算法成像質(zhì)量與缺陷尺寸關(guān)系的實驗研究
    4.3 管道監(jiān)測算法成像質(zhì)量與缺陷位置關(guān)系的實驗研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 相控陣超聲導波管道監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)
    5.1 相控陣超聲導波監(jiān)測系統(tǒng)整體方案
        5.1.1 總體監(jiān)測方案
        5.1.2 功能目標
    5.2 監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場采集端開發(fā)
        5.2.1 信號激勵與采集
        5.2.2 相控陣超聲導波監(jiān)測換能器
        5.2.3 多通道通信和數(shù)據(jù)傳輸
    5.3 監(jiān)測系統(tǒng)服務(wù)端軟件開發(fā)
        5.3.1 相控陣超聲導波管道監(jiān)測算法調(diào)用
        5.3.2 服務(wù)器集群設(shè)計
    5.4 監(jiān)測系統(tǒng)客戶端軟件開發(fā)
        5.4.1 用戶分級分類管理功能
        5.4.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢與顯示功能
        5.4.3 遠程修改監(jiān)測換能器配置參數(shù)功能
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3035943