超聲表面波及其檢測管道表面缺陷的數(shù)值研究.pdf

1、管道運(yùn)輸作為鐵路、公路、水路、航空、管道運(yùn)輸中五大運(yùn)輸方式之一，它對國民經(jīng)濟(jì)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(shù)作為一種應(yīng)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(zhì)中的振動傳播理論，采用有限元分析方法，建立了

2、多種關(guān)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(zhì)表面?zhèn)鞑r與表面缺陷相互作用的現(xiàn)象，驗(yàn)證了超聲表面波用于介質(zhì)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(zhì)表面?zhèn)鞑サ幕灸Ｐ?，采集了介質(zhì)表面上不同點(diǎn)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(jìn)行了速度分析計(jì)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(jì)算具有良好的可行性。然后基于表面波的基本

3、特性，采用了分層劃分網(wǎng)格模型，把介質(zhì)人為的劃分為表面波層和體波層，針對不同的波層，將網(wǎng)格單元劃分為不同的長度，以此在保證模型計(jì)算結(jié)果精確的同時，大大減少模型的計(jì)算量和計(jì)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(zhì)表面上的缺陷相互作用的現(xiàn)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(xiàn)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