基于L(0,2)導(dǎo)波的管道缺陷檢測(cè)的模擬研究
本文關(guān)鍵詞:基于L(0,,2)導(dǎo)波的管道缺陷檢測(cè)的模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來(lái),基于導(dǎo)波的管道缺陷檢測(cè)技術(shù)以其快速、簡(jiǎn)單易行、大范圍等優(yōu)勢(shì)得以快速的發(fā)展。為了指導(dǎo)管道導(dǎo)波的實(shí)際檢測(cè),因此獲得管道不同部位,不同類(lèi)型缺陷的導(dǎo)波反射特征很有必要。本文采用了ANSYS有限元分析軟件,對(duì)直管和90。彎管中不同部位的缺陷(裂紋、孔洞)進(jìn)行導(dǎo)波L(0,2)的模擬檢測(cè)。 根據(jù)導(dǎo)波在管道中的頻散特性,本文選擇管中導(dǎo)波模態(tài)L(0,2)作為管道缺陷檢測(cè)模態(tài)。首先,本文通過(guò)模擬計(jì)算直管道外裂紋缺陷的檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證了所建模型的正確性,隨后對(duì)直管部分孔洞缺陷和內(nèi)表面的裂紋缺陷的導(dǎo)波檢測(cè)進(jìn)行模擬計(jì)算;本文根據(jù)L(0,2)導(dǎo)波在90。彎管彎曲處的位移場(chǎng)特征,將彎曲處分為三個(gè)典型的區(qū)域,分別對(duì)三個(gè)區(qū)域內(nèi)裂紋缺陷進(jìn)行了導(dǎo)波模擬檢測(cè)研究。通過(guò)分析接收波形和導(dǎo)波反射系數(shù),本文進(jìn)行了缺陷的軸向和周向定位,獲得了管道不同位置缺陷的L(0,2)反射系數(shù)和缺陷程度的關(guān)系曲線。然后,本文還進(jìn)一步研究了L(0,2)越過(guò)90。彎曲處檢測(cè)管道裂紋缺陷的能力,分析結(jié)果認(rèn)為L(zhǎng)(0,2)并不適合越過(guò)90。彎管來(lái)檢測(cè)管道缺陷。 最后本文針對(duì)管道缺陷周向定位問(wèn)題,使用了基于忙盲反卷積算法的管道缺陷周向定位的方法,獲得了管道周向的反射系數(shù)圖。通過(guò)數(shù)值模擬,本文得到了直管和90。彎管各部分缺陷的L(0,2)的反射特性,為L(zhǎng)(0,2)對(duì)管道檢測(cè)的實(shí)際工程應(yīng)用提供了重要的缺陷導(dǎo)波反射特征。
【關(guān)鍵詞】:L(0 2) 管道 ANSYS 盲反卷積算法
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:TH878.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-15
- 1.1 課題背景及研究意義10-11
- 1.2 管道缺陷檢測(cè)方法概述11-12
- 1.3 導(dǎo)波國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.4 本課題的來(lái)源和研究?jī)?nèi)容14
- 1.5 本章小結(jié)14-15
- 第2章 導(dǎo)波理論15-25
- 2.1 導(dǎo)波基本概念15-16
- 2.1.1 導(dǎo)波的定義15
- 2.1.2 導(dǎo)波的群速度和相速度15-16
- 2.1.3 導(dǎo)波的多模態(tài)性16
- 2.1.4 導(dǎo)波的頻散性16
- 2.2 管中導(dǎo)波基本理論16-20
- 2.3 管中導(dǎo)波檢測(cè)原理20-22
- 2.3.1 彈性波在不同介質(zhì)界面上的反射和透射20-21
- 2.3.2 彈性波在變截面桿中的反射和透射21-22
- 2.4 管中導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)22-24
- 2.4.1 單模態(tài)檢測(cè)技術(shù)22-23
- 2.4.2 多模態(tài)檢測(cè)技術(shù)23
- 2.4.3 導(dǎo)波檢測(cè)缺陷方法23-24
- 2.5 本章小結(jié)24-25
- 第3章 有限元模型25-32
- 3.1 導(dǎo)波激勵(lì)25-27
- 3.1.1 激勵(lì)模態(tài)和頻率的選擇25-26
- 3.1.2 激勵(lì)導(dǎo)波信號(hào)26-27
- 3.1.3 激勵(lì)方式27
- 3.2 建模參數(shù)的確立27-29
- 3.2.1 模型幾何參數(shù)和材料力學(xué)參數(shù)27-28
- 3.2.2 單元參數(shù)和時(shí)間參數(shù)28
- 3.2.3 缺陷尺寸參數(shù)的設(shè)置28-29
- 3.3 模型建立29-30
- 3.4 模型的邊界條件30
- 3.5 數(shù)據(jù)處理30-31
- 3.6 本章小結(jié)31-32
- 第4章 直管中缺陷的數(shù)值模擬32-44
- 4.1 模型建立32-34
- 4.1.1 裂紋槽型缺陷的建立32-33
- 4.1.2 圓形孔洞缺陷的建立33-34
- 4.2 裂紋槽型缺陷的結(jié)果分析34-40
- 4.2.1 判斷裂紋缺陷的有無(wú)34-35
- 4.2.2 周向裂紋缺陷的軸向定位35-36
- 4.2.3 周向裂紋缺陷的周向定位36-39
- 4.2.4 周向裂紋缺陷的反射系數(shù)曲線39-40
- 4.3 圓形孔洞缺陷的結(jié)果分析40-42
- 4.3.1 圓形孔洞缺陷的軸向定位41
- 4.3.2 圓形孔洞缺陷的周向定位41
- 4.3.3 圓形孔洞缺陷的的反射系數(shù)曲線41-42
- 4.4 本章小結(jié)42-44
- 第5章 管道90°彎曲處裂紋缺陷的數(shù)值模擬44-59
- 5.1 模型建立44-46
- 5.1.1 無(wú)缺陷彎管模型的建立44-45
- 5.1.2 帶缺陷彎管模型的建立45-46
- 5.2 結(jié)果分析46-58
- 5.2.1 接收信號(hào)的時(shí)域特征46-51
- 5.2.2 彎曲處裂紋缺陷的軸向定位51-52
- 5.2.3 彎曲處裂紋周向反射系數(shù)圖52-56
- 5.2.4 彎曲處裂紋反射系數(shù)曲線56-58
- 5.3 本章小結(jié)58-59
- 第6章 導(dǎo)波越過(guò)管道90°彎曲處的管道裂紋模擬檢測(cè)59-66
- 6.1 模型建立59
- 6.2 結(jié)果分析59-65
- 6.2.1 彎曲處的導(dǎo)波透射能力59-62
- 6.2.2 接收信號(hào)特征分析62-63
- 6.2.3 裂紋缺陷的周向?qū)Рǚ瓷湎禂?shù)圖63-64
- 6.2.4 裂紋缺陷的反射系數(shù)曲線64-65
- 6.3 本章小結(jié)65-66
- 第7章 基于盲反卷積算法的管道缺陷的周向定位66-71
- 7.1 盲反卷積法的管道缺陷周向定位理論66-68
- 7.2 算法的模擬計(jì)算68-70
- 7.2.1 基于盲反卷積算法的模擬檢測(cè)方法68-69
- 7.2.2 基于盲反卷積算法的缺陷周向定位69-70
- 7.3 本章小結(jié)70-71
- 第8章 全文總結(jié)與展望71-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
- 致謝77-78
- 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況78
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):269807
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