【摘要】：由于超聲導(dǎo)波難以準(zhǔn)確檢測非金屬管道的早期損傷,本文提出了一種非線性超聲導(dǎo)波延時(shí)方法對非金屬管道結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行測試和定位�；诜蔷�性超聲調(diào)制機(jī)理分析了非金屬管道損傷狀態(tài),使用同側(cè)非線性超聲的混頻信號激勵(lì)方式并根據(jù)超聲導(dǎo)波傳播速度的差異產(chǎn)生激勵(lì)信號延時(shí),然后在管道損傷處實(shí)現(xiàn)混頻信號的非線性調(diào)制。采用HHT(Hilbert-HuangTransformation)提取混頻延時(shí)信號的瞬時(shí)特征量,并通過分析非線性分量延時(shí)分組進(jìn)行損傷區(qū)域檢測,實(shí)現(xiàn)了對非金屬管道裂紋損傷的定位。PVC(Ployninylchloride)非金屬管道實(shí)驗(yàn)顯示,無損傷狀態(tài)下延時(shí)信號分組的標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)值為0.518 8;單裂紋狀態(tài)下延時(shí)信號分組標(biāo)準(zhǔn)值為0.593 7,損傷定位相對誤差為3.277%;雙裂紋損傷狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)化瞬時(shí)平均幅值為0.580 1與0.607 3,損傷定位值絕對誤差小于4mm。相對于利用小波包絡(luò)分解的非線性延時(shí)定位檢測法,實(shí)驗(yàn)得到的單裂紋損傷準(zhǔn)確度提高了36.4%。結(jié)果表明該方法能夠?qū)Ψ墙饘俟艿懒鸭y損傷準(zhǔn)確定位,并能夠檢測早期多裂紋損傷。
[Abstract]:Because ultrasonic guided wave is difficult to detect the early damage of non-metallic pipeline accurately, a nonlinear ultrasonic guided wave delay method is proposed to detect and locate the damage of non-metallic pipeline structure. Based on the nonlinear ultrasonic modulation mechanism, the damage state of the non-metallic pipeline is analyzed. The excitation signal delay is generated by using the mixed mode of the ipsilateral nonlinear ultrasonic and the difference of the velocity of the ultrasonic guided wave. Then the nonlinear modulation of the mixing signal is realized at the damage point of the pipeline. HHT (Hilbert-HuangTransformation) is used to extract the instantaneous characteristic of the mixing delay signal, and the damage area is detected by analyzing the nonlinear component delay grouping. The standard reference value of delay signal grouping in non-damage state is 0.518 8, the standard value of delay signal grouping in single crack state is 0.593 7, the relative error of damage location is 3.277 and the standardized instantaneous average amplitude is 0.580 in the case of double crack damage. 1 and 0.607 3, the absolute error of damage location value is less than 4 mm. Compared with the nonlinear time-delay localization method based on wavelet envelope decomposition, the accuracy of single crack damage is improved by 36.4%. The results show that this method can accurately locate the crack damage in non-metallic pipeline and can detect the early multi-crack damage.
【作者單位】： 華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51305141) 廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.2014A030313248) 廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(No.201607010171)
【分類號】：U178

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本文編號：2144830