管道在石油、化工以及人們的生活中得到了普遍地應(yīng)用。然而,管道的缺陷常常出現(xiàn)在生產(chǎn)、安裝、運(yùn)營(yíng)等過(guò)程中。人們長(zhǎng)期關(guān)注的是找到方便、快捷的方法對(duì)運(yùn)營(yíng)的管道快速準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測(cè)。超聲導(dǎo)波因?yàn)榫哂锌焖贉?zhǔn)確、可以長(zhǎng)距離檢測(cè)以及成本低的優(yōu)點(diǎn),而使這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)受到了很大的關(guān)注。因此,本文對(duì)超聲導(dǎo)波的研究?jī)?nèi)容如下:綜述了導(dǎo)波有關(guān)管道檢測(cè)相關(guān)內(nèi)容,包括研究背景和意義,闡述了超聲導(dǎo)波檢測(cè)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及研究進(jìn)展。簡(jiǎn)要列出了導(dǎo)波的基本定義和理論知識(shí),總結(jié)了空心圓管中的超聲導(dǎo)波和時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦相關(guān)的理論。以鋼管中導(dǎo)波的頻散曲線圖為依據(jù),選擇L(0,2)模態(tài)的導(dǎo)波。采用有限元的方法模擬導(dǎo)波檢測(cè)管道缺陷,由其在介質(zhì)中傳播的理論,利用APDL建立有限元模型。運(yùn)用ANSYS數(shù)值仿真技術(shù)對(duì)不同周向、徑向尺寸的裂紋和不同直徑的圓孔缺陷的管道進(jìn)行檢測(cè),并研究反射系數(shù)和損傷程度之間的關(guān)系;隨后,針對(duì)檢測(cè)過(guò)程中缺陷回波波包不易識(shí)別的問(wèn)題,本文通過(guò)截取缺陷波包,對(duì)其進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn),并把時(shí)間反轉(zhuǎn)激勵(lì)信號(hào)重新加載于原管道模型的相應(yīng)位置,得到了時(shí)間反轉(zhuǎn)法對(duì)不同周向、徑向尺寸的裂紋都能有效提高缺陷信號(hào)幅值,而且圓周角越小,時(shí)反后的回波...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1山東輸油管道事故現(xiàn)場(chǎng)

[6]，并且我國(guó)多數(shù)長(zhǎng)距離管道已經(jīng)運(yùn)行了多年，進(jìn)入存在潛在事故的風(fēng)險(xiǎn)階段。圖1.1山東輸油管道事故現(xiàn)場(chǎng)管道廣泛地應(yīng)用于海洋工程、化工、城市建設(shè)等領(lǐng)域當(dāng)中，尤其對(duì)于油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)特別重要，一方面，大部分油氣管線在十幾年或者幾十年使用之后，必定會(huì)造成許多不同類型的缺陷，存在潛在的安全....

圖1.2管道缺陷常規(guī)檢測(cè)方法

-3-（a）超聲波檢測(cè)（b）射線檢測(cè)（c）渦流檢測(cè)圖1.2管道缺陷常規(guī)檢測(cè)方法現(xiàn)在還有些采用移動(dòng)攝像頭對(duì)大范圍、長(zhǎng)距離管網(wǎng)進(jìn)行拍攝[8]。該方法需要專業(yè)人士對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行分析，但是對(duì)于管道內(nèi)部缺陷以及帶有包裹層的管道，該方法也無(wú)能為力。以上所介紹的并且在實(shí)際中常見(jiàn)的傳....

圖1.3常規(guī)無(wú)損檢測(cè)與導(dǎo)波檢測(cè)示意圖

（a）常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)（b）超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)圖1.3常規(guī)無(wú)損檢測(cè)與導(dǎo)波檢測(cè)示意圖

圖1.4信號(hào)時(shí)間反轉(zhuǎn)處理圖

時(shí)間反轉(zhuǎn)法就是截取接收到的時(shí)域信號(hào)中的缺陷回波波包，在時(shí)域內(nèi)，通過(guò)時(shí)間反轉(zhuǎn)程序?qū)@些信號(hào)進(jìn)行時(shí)域反轉(zhuǎn)，然后再重新激勵(lì)到相應(yīng)的位置，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波的能量在缺陷處的聚焦。時(shí)間反轉(zhuǎn)激勵(lì)的產(chǎn)生，如圖1.4所示，具體步驟如下：（1）利用超聲導(dǎo)波在管道端部進(jìn)行激勵(lì)，并接收監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的波形圖。（....

本文編號(hào)：3899481