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低阶扭转模态电磁声阵列传感器研制及其在厚壁小径管中的试验研究 被引量：10
1
作者 何存富 胡跃刚 +3 位作者 焦敬品 吴超 苏德瑞 马延会 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期14-20,共7页
管道检测是发电厂热力设备安全的重要问题,由于高温以及检测区域的限制,常规无损检测方法很难满足电站管道检测要求。低阶扭转T(0,1)模态导波,由于其非频散特性,对管道缺陷大范围检测十分有效。为在管道中实现非接触激励T(0,1)模态,设... 管道检测是发电厂热力设备安全的重要问题,由于高温以及检测区域的限制,常规无损检测方法很难满足电站管道检测要求。低阶扭转T(0,1)模态导波,由于其非频散特性,对管道缺陷大范围检测十分有效。为在管道中实现非接触激励T(0,1)模态,设计并研制了一种电磁声阵列传感器。利用所研制的电磁声阵列传感器,实现了厚壁小径管中T(0,1)模态激励和接收。通过优化电磁声阵列传感器各元件间不同连接方式可知,当各元件并联连接时,不仅提高了所激励信号的能量,还抑制了其它模态产生。同时测试了电磁声阵列传感器的频率特性,并对有周向人工缺陷的样管进行检测。试验结果表明,该电磁声阵列传感器可以实现对样管中周向缺陷的检测与准确定位,为在管道中激励接收T(0,1)模态并实现非接触检测缺陷奠定了基础。 展开更多
关键词 管道检测 导波 T(0 1)模态 电磁声阵列传感器
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管道腐蚀缺陷超声导波检测数值模拟 被引量：9
2
作者 谭冰芯 戴波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第2期334-341,共8页
超声导波在检测存在多个缺陷的管道时,由于其自身的多模态、频散、遇到缺陷易发生模态转换以及缺陷回波间的相互干扰等特性常常引起缺陷信息的误判,论文采用ANSYS软件建立了L(0,2)、T(0,1)模态激发的管道腐蚀超声检测仿真模型以及相关... 超声导波在检测存在多个缺陷的管道时,由于其自身的多模态、频散、遇到缺陷易发生模态转换以及缺陷回波间的相互干扰等特性常常引起缺陷信息的误判,论文采用ANSYS软件建立了L(0,2)、T(0,1)模态激发的管道腐蚀超声检测仿真模型以及相关的数值模拟算法,研究了两种模态的导波与管道上不同类型缺陷之间的相互作用,提出了双向激发超声导波管道腐蚀缺陷检测方法,将正反两个方向激发的导波检测数据叠加,减少了缺陷回波的相互影响,准确地识别缺陷位置和大小,提高信噪比。与仿真结果对比分析,实验结果表明,该模拟算法实现了对超声导波管道腐蚀缺陷检测的精确数值模拟,所提的双向激发超声导波检测方法,不仅提高了缺陷定位的精度,也提高了缺陷大小的识别率。 展开更多
关键词 L(0 2)模态 T(0 1)模态 导波 数值模拟
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磁致伸缩扭转导波管道缺陷检测数值模拟和实验研究 被引量：8
3
作者 朱龙翔 王悦民 孙丰瑞 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3001-3007,共7页
通过有限元方法对T(0,1)模态导波管道缺陷检测进行数值模拟,使用三维有限元单元建立缺陷管道模型,激励和接收T(0,1)模态导波,对管道模型中的多种缺陷进行检测。制作磁致伸缩扭转导波传感器,在实验中激励出T(0,1)模态导波对含有不同缺陷... 通过有限元方法对T(0,1)模态导波管道缺陷检测进行数值模拟,使用三维有限元单元建立缺陷管道模型,激励和接收T(0,1)模态导波,对管道模型中的多种缺陷进行检测。制作磁致伸缩扭转导波传感器,在实验中激励出T(0,1)模态导波对含有不同缺陷的管道进行检测。对T(0,1)模态导波反射系数与缺陷尺寸之间的关系进行数值模拟和实验研究。研究结果表明:当频率为29 kHz时,T(0,1)模态导波反射系数随缺陷轴向长度的增加先增大后减少,随着缺陷周向长度近似呈线性增加,随缺陷深度呈曲线增加。 展开更多
关键词 T(0 1)模态导波 磁致伸缩传感器 缺陷检测 数值模拟 反射系数
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磁致伸缩扭转导波小管径弯管检测 被引量：5
4
作者 耿海泉 王悦民 +2 位作者 陈乐 邓文力 叶伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期168-175,共8页
针对扭转导波对小管径弯管的检测问题,分别采用数值模拟和实验方法进行研究。使用ANSYS软件模拟扭转导波在弯管中的传播;设计一种针对小管径管道的磁致伸缩扭转导波检测传感器,并对弯管进行检测,建立该传感器的导波激发和接收模型,利用... 针对扭转导波对小管径弯管的检测问题,分别采用数值模拟和实验方法进行研究。使用ANSYS软件模拟扭转导波在弯管中的传播;设计一种针对小管径管道的磁致伸缩扭转导波检测传感器,并对弯管进行检测,建立该传感器的导波激发和接收模型,利用理论模型对实验信号进行解读。研究结果表明:T(0,1)模态导波在小管径管道弯头处发生模态转换,部分T(0,1)模态转换成F(1,1)模态,F(1,1)模态具有方向性,垂直于弯头拱背-拱腹方向;模态转换会造成检测信号的双端面反射现象,第二个端面回波与第一个端面回波幅值比随频率的增大呈减小趋势;传感器激发出的纵向磁致伸缩力会导致实验信号中出现少量纵向模态导波。研究结论为磁致伸缩扭转导波对小管径弯管的检测提供理论指导。 展开更多
关键词 磁致伸缩 T(0 1)模态导波 弯管 模态转换
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L(0,1)模态导波在小管径管道弯头处的散射特性 被引量：2
5
作者 耿海泉 王悦民 +1 位作者 陈乐 邓文力 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期157-163,共7页
采用实验和有限元模拟的方法研究了L(0,1)模态导波在小管径管道弯头处的模态转换和反射、透射特性,分别使用不同频率的激励信号对含不同弯曲半径弯头的管道进行检测。研究结果表明:L(0,1)模态导波在管道弯头处发生模态转换,转换成F(1,1... 采用实验和有限元模拟的方法研究了L(0,1)模态导波在小管径管道弯头处的模态转换和反射、透射特性,分别使用不同频率的激励信号对含不同弯曲半径弯头的管道进行检测。研究结果表明:L(0,1)模态导波在管道弯头处发生模态转换,转换成F(1,1)模态,并且其偏振方向与弯头拱背—拱腹方向一致;随着检测频率和弯曲半径的增大,反射F(1,1)模态呈减小趋势,透射F(1,1)模态呈非单调变化趋势;反射L(0,1)模态导波呈减小趋势,透射L(0,1)模态导波呈增大趋势;当检测频率或弯曲半径增大到一定程度时,两参数的变化对反射F(1,1)模态、反射L(0,1)模态和透射L(0,1)模态的影响不大。实验结果与模拟结果吻合度高,验证了模拟结果的正确性。研究结论为检测小管径含弯头管道提供了理论指导。 展开更多
关键词 L(0 1)模态导波 弯头 散射特性 有限元模拟
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弯折小径管中槽型缺陷的L(0,1)模态导波检测
6
作者 韩佳琪 刘尧 +2 位作者 杨宁祥 刘秀成 吴斌 《无损检测》 CAS 2021年第7期35-40,共6页
利用L(0,1)模态超声导波对直径为10 mm,壁厚为2 mm的不锈钢小径弯折管中的槽型缺陷进行检测。首先,建立有限元仿真模型,分析L(0,1)模态在具有不同弯折角度弯头处的模态转换和反射特性,观察到不同模态的反射回波信号能量与弯折角度间存... 利用L(0,1)模态超声导波对直径为10 mm,壁厚为2 mm的不锈钢小径弯折管中的槽型缺陷进行检测。首先,建立有限元仿真模型,分析L(0,1)模态在具有不同弯折角度弯头处的模态转换和反射特性,观察到不同模态的反射回波信号能量与弯折角度间存在非单调关系;其次,利用磁致伸缩传感器在小径管中激励中心频率为90 kHz的L(0,1)模态的超声导波,对槽型缺陷进行检测,分析了弯折角度对导波缺陷检测能力的影响。结果表明:弯头处导波模态转换成F(1,1)模态后会影响导波对弯头后端槽型缺陷的检出能力,将提出的特征波形能量比值β作为表征参数,可以实现缺陷的检出,弯折角度为90°时检测效果最佳。 展开更多
关键词 L(0 1)模态 超声导波 弯折角度 小径管 缺陷检测
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