Page 58 - 《应用声学》2023年第4期
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                                                                 [4] 罗更生, 谭建平, 卢超, 等. L(0,2) 模态导波检测弯管缺陷的
             5 结论                                                  数值模拟和实验研究 [J]. 中南大学学报 (自然科学版), 2014,
                                                                   45(9): 3029–3036.
                 本文基于数值模拟的方法,采用 1 激 4 收的                           Luo Gengsheng, Tan Jianping, Lu Chao, et al. Numeri-
             PZT 布局方式,将时域信号能量作为评价超声波衰                              cal simulation and testing research for defect detection in
                                                                   bend pipes using longitudinal mode L(0,2) [J]. Journal of
             减程度的指标,研究椭圆形冲蚀缺陷尺寸与位置变
                                                                   Central South University (Science and Technology), 2014,
             化对接收端时域信号能量的影响。通过数值模拟发                                45(9): 3029–3036.
             现,接收端上侧时域信号能量变化区间及数值远大                              [5] 钟万里, 徐俊, 谢涛, 等. 基于导波频散特征的金属排管缺
                                                                   陷辨识方法 [J]. 中南大学学报 (自然科学版), 2015, 46(10):
             于其他三侧,且上侧时域信号能量值和E sub 与弯管
                                                                   3682–3688.
             缺陷的几何尺寸和位置存在明显的相关性。                                   Zhong Wanli, Xu Jun, Xie Tao, et al. Defect identification
                 根据数值模拟结果可知,缺陷位置不变,随着缺                             of metal pipe based on guided wave dispersion character-
                                                                   istics[J]. Journal of Central South University (Science and
             陷几何尺寸变大,上侧PZT 时域信号能量总体呈现
                                                                   Technology), 2015, 46(10): 3682–3688.
             出现减小趋势:当缺陷深度不变,缺陷面积增加时,                             [6] 杨斌, 胡超杰, 轩福贞, 等. 基于超声导波的压力容器健康监
             上侧PZT 时域信号能量随缺陷面积增加而减小;无                              测 I: 波传导行为及损伤定位 [J]. 机械工程学报, 2020, 56(4):
             论缺陷面积是否变化,缺陷深度增加到弯管厚度的                                1–10.
                                                                   Yang Bin, Hu Chaojie, Xuan Fuzhen, et al. Structural
             75% 时,弯管缺陷处的壁厚过薄,利于超声波传播,                             health monitoring of pressure vessel based on guided wave
             产生上侧PZT时域信号能量出现局部增加的现象。                               technology. Part I:wave propagating and damage local-
                 根据数值模拟结果可知,缺陷几何尺寸不变,随                             ization[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2020, 56(4):
                                                                   1–10.
             着缺陷位置变化时,缺陷位于弯管θ 为0 处,随着ψ
                                                ◦
                                                                 [7] 何存富, 刘增华, 孙雅欣, 等. 基于超声导波技术对弯管
             增加,上侧 PZT时域信号能量呈现出先减小后增加                              中缺陷检测的实验研究 [J]. 中国机械工程, 2005, 16(18):
                                    ◦                              1662–1665.
             的趋势;缺陷位于 ψ 为 20 处,随着 θ 的增加,E sub
                                                                   He Cunfu, Liu Zenghua, Sun Yaxin, et al. Experimental
             呈现单调递增的趋势,因此通过 E sub 可以有效地判
                                                                   study on defect detection in curved pipes using ultrasonic
             断出缺陷于弯管的周向位置。                                         guided waves technique[J]. China Mechanical Engineering,
                 以上结论对弯管进行无损探伤、识别缺陷大小                              2005, 16(18): 1662–1665.
                                                                 [8] 朱龙翔, 王悦民, 赵时, 等. 弯管几何参数对弯管中导波传播
             与位置具有一定指导意义,有较好的工程实际应用
                                                                   特性的影响 [J]. 海军工程大学学报, 2021, 33(2): 57–63.
             价值,但仿真未考虑弯管所服役环境(温度、噪音等)                              Zhu Longxiang, Wang Yuemin, Zhao Shi, et al. Influence
             对缺陷监测的影响。下一步将与智能算法结合,以                                of geometric parameters on propagation characteristics of
                                                                   guided waves in curved pipe[J]. Journal of Naval Univer-
             能量为特征参量,训练神经网络,实现对管道状态更
                                                                   sity of Engineering, 2021, 33(2): 57–63.
             高准确度的在线监测。                                          [9] 周进节, 何存富, 郑阳, 等. 时反导波对管中通透裂纹扩张过程
                                                                   的检测规律研究 [J]. 应用基础与工程科学学报, 2012, 20(6):
                                                                   1128–1136.
                            参 考     文   献                       [10] 董为荣, 帅健, 许葵. 管道腐蚀缺陷超声导波检测数值模拟研
                                                                   究 [J]. 机械强度, 2008, 30(6): 988–993.
              [1] 周琛, 何建, 胡暮平, 等. 基于 L(0,2) 超声导波的管段结构损             Dong Weirong, Shuai Jian, Xu Kui. Numerical simula-
                 伤定位研究 [J]. 仪器仪表学报, 2020, 41(12): 181–191.         tion study of corrosion detection in pipes using ultrasonic
                 Zhou Chen, He Jian, Hu Muping, et al. Research on dam-  guided waves[J]. Journal of Mechanical Strength, 2008,
                 age location of pipe based on L(0,2) ultrasonic guided  30(6): 988–993.
                 wave[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2020,  [11] 李宁, 王兆坤, 周思柱, 等. 基于 FrFT 滤波的管道弯头冲蚀超
                 41(12): 181–191.                                  声检测研究 [J]. 石油机械, 2022, 50(9): 145–152.
              [2] 张跃强, 张早校, 郝建成, 等. 管道超声导波检测技术进展 [J].              Li Ning, Wang Zhaokun, Zhou Sizhu, et al. Ultrasonic de-
                 化工设备与管道, 2016, 53(3): 72–75.                      tection of erosion on pipe elbow based on FrFT filtering[J].
              [3] 王悦民, 康宜华, 武新军. 管道超声导波无损检测技术应用研                   China Petroleum Machinery, 2022, 50(9): 145–152.
                 究 [J]. 海军工程大学学报, 2005, 17(5): 38–41.           [12] 汪凌云. 缺陷形状对金属板极限应变影响的研究 [J]. 重庆大
                 Wang Yuemin, Kang Yihua, Wu Xinjun. Application of  学学报 (自然科学版), 1991, 14(6): 38–43.
                 ultrasonic guided wave nondestructive testing of pipes[J].  Wang Lingyun. A research on the effect of a defect shape
                 Journal of Naval University of Engineering, 2005, 17(5):  on limit strain for sheet metals[J]. Journal of Chongqing
                 38–41.                                            University (Natural Science Edition), 1991, 14(6): 38–43.
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