本文關(guān)鍵詞：超聲表面波及其檢測(cè)管道表面缺陷的數(shù)值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展起著十分重要的作用。然而在管道制造和使用過(guò)程中,管道表面裂縫所引起的安全事故對(duì)社會(huì)環(huán)境和人身安全造成了巨大的安全隱患。因此對(duì)管道表面裂縫的檢測(cè)顯得十分重要。超聲表面波檢測(cè)技術(shù)作為一種應(yīng)用于檢測(cè)試件表面損傷的可靠的缺陷檢測(cè)方式,相對(duì)于其它檢測(cè)方式,具有更高效的檢測(cè)效率。本文基于彈性波在均勻彈性介質(zhì)中的振動(dòng)傳播理論,采用有限元分析方法,建立了多種關(guān)于超聲表面波用于管件表面缺陷檢測(cè)的有限元模型;分析了超聲表面波在介質(zhì)表面?zhèn)鞑r(shí)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(cè)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(dòng)位移信號(hào),對(duì)振動(dòng)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(duì)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(duì)不同的波層,將網(wǎng)格單元?jiǎng)澐譃椴煌拈L(zhǎng)度,以此在保證模型計(jì)算結(jié)果精確的同時(shí),大大減少模型的計(jì)算量和計(jì)算時(shí)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(shí),超聲表面波與管道表面缺陷相互作用的現(xiàn)象。對(duì)比分析了超聲表面波在平面?zhèn)鞑r(shí)與曲面?zhèn)鞑r(shí)的差異。最后建立了超聲表面波在物體表面?zhèn)鞑サ娜S模型并對(duì)此展開(kāi)了研究。分別建立了點(diǎn)聲源、線聲源兩種聲源模型下,超聲表面波在有無(wú)缺陷的平面介質(zhì)表面和管道表面?zhèn)鞑サ姆抡婺Ｐ�。�?duì)比分析了表面有無(wú)缺陷對(duì)采集到的豎直方向上位移振動(dòng)信號(hào)的影響。并對(duì)比分析了介質(zhì)表面上缺陷位置的改變對(duì)同一點(diǎn)上采集的位移振動(dòng)信號(hào)的影響。
【關(guān)鍵詞】：聲表面波 有限元法 無(wú)損檢測(cè) 表面缺陷
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 表面缺陷的研究進(jìn)展10-11
• 1.2.2 超聲探傷數(shù)字研究進(jìn)展11-12
• 1.2.3 信號(hào)處理技術(shù)在超聲檢測(cè)中的應(yīng)用12-13
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 彈性波在固體中的傳播理論14-23
• 2.1 彈性介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程14-15
• 2.2 各項(xiàng)同性彈性介質(zhì)中的波動(dòng)方程15-17
• 2.3 聲表面波的基本性質(zhì)17-21
• 2.4 沿圓柱表面?zhèn)鞑サ穆暠砻娌?/span>21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 二維有限元聲表面波與缺陷相互作用的數(shù)值模擬23-47
• 3.1 有限元軟件介紹23-25
• 3.2 有限元的原理及聲表面波在有限元中的表現(xiàn)形式25-31
• 3.2.1 有限元法基本原理25-26
• 3.2.2 有限元法基本步驟26-27
• 3.2.3 有限元超聲波動(dòng)方程27-31
• 3.3 聲表面波的產(chǎn)生31-32
• 3.4 模擬聲波在半無(wú)限大固體介質(zhì)中的傳播32-35
• 3.4.1 網(wǎng)格和時(shí)間步長(zhǎng)的選取32-34
• 3.4.2 邊界處理34-35
• 3.5 聲表面波在固體表面?zhèn)鞑サ亩S模型35-46
• 3.5.1 介質(zhì)表面形成的聲表面波35-38
• 3.5.2 介質(zhì)分層網(wǎng)格處理38-40
• 3.5.3 聲表面波與平面介質(zhì)缺陷的相互作用現(xiàn)象40-42
• 3.5.4 聲表面波與曲面介質(zhì)缺陷的相互作用現(xiàn)象42-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 三維有限元聲表面波與缺陷相互作用的數(shù)值模擬47-61
• 4.1 超聲表面波在三維立體平面上的傳播47-53
• 4.1.1 超聲表面波在表面無(wú)缺陷的三維立體平面上傳播47-50
• 4.1.2 超聲表面波在表面具有缺陷的三維立體平面上傳播50-53
• 4.2 超聲表面波在三維立體管道表面上的傳播53-60
• 4.2.1 超聲表面波在表面無(wú)缺陷的三維立體管道表面上的傳播53-56
• 4.2.2 超聲表面波在表面具有缺陷的三維立體管道表面上的傳播56-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文及取得的科研成果67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蔣志峰;吳瑞明;;超聲表面波檢測(cè)的局部頻域特征分析方法初探[J];科技通報(bào);2011年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 謝婧;激光聲表面波用于金屬柱狀材料表面缺陷檢測(cè)的研究[D];南京理工大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：超聲表面波及其檢測(cè)管道表面缺陷的數(shù)值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：345842