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基于SH导波的防腐层能量密度检测机理研究 被引量：8
1
作者 杨理践 吕瑞宏 +1 位作者 高松巍 刘斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1101-1109,共9页
涂敷防腐层是确保油气管道完整性非常重要的手段,但因环境或外力等因素使防腐层产生剥离、孔洞等缺陷。本文针对埋地管道外涂防腐层轴向剥离、孔洞缺陷,利用粘弹性动力学理论建立能量平衡单元体F的双层结构波动模型,对单元体F的频散特... 涂敷防腐层是确保油气管道完整性非常重要的手段,但因环境或外力等因素使防腐层产生剥离、孔洞等缺陷。本文针对埋地管道外涂防腐层轴向剥离、孔洞缺陷,利用粘弹性动力学理论建立能量平衡单元体F的双层结构波动模型,对单元体F的频散特性、能量密度和导波衰减进行理论分析和数值计算,并设计SH-EMAT换能器进行了防腐层剥离缺陷实验研究。研究表明:防腐层剥离程度可引起单元体F中各模态频散特性变化,防腐层剥离厚度越大,SH导波模态对应相速度、群速度越大,且差异显著。在一定频率范围内,其相速度与防腐层剥离缺陷尺寸成正比。导波能量衰减依赖于能量密度因子QE且独立于导波模态,能量密度趋向于防腐层等效粘弹性介质的剪切速度倒数;单元体F中能量密度因子QE的特征参数可为管道防腐层剥离、孔洞缺陷内检测的量化研究提供理论依据。 展开更多
关键词 电磁sh波 管道防腐层缺陷 频散特性 能量密度
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电磁超声SH波输电杆塔接地扁钢腐蚀缺陷检测
2
作者 吕俊杰 方春华 +6 位作者 张云杰 游海鑫 高广德 宋博 董晓虎 李长辉 侯新文 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第4期817-828,共12页
为实现接地扁钢腐蚀缺陷方便且快速的检测,提出了基于电磁超声SH波检测接地扁钢腐蚀缺陷的方法。建立接地扁钢及其腐蚀缺陷的三维有限元仿真模型,分析接地扁钢中SH0波的传播情况以及其缺陷检测时的衰减特性。结果表明,随着SH0波传播距... 为实现接地扁钢腐蚀缺陷方便且快速的检测,提出了基于电磁超声SH波检测接地扁钢腐蚀缺陷的方法。建立接地扁钢及其腐蚀缺陷的三维有限元仿真模型,分析接地扁钢中SH0波的传播情况以及其缺陷检测时的衰减特性。结果表明,随着SH0波传播距离的增大,其回波信号位移幅值减小,且下降幅度逐渐减缓,并有转向稳定的趋势;腐蚀缺陷深度和长度增加会导致回波信号幅值增大,而腐蚀缺陷宽度对回波幅值影响很小。通过实验探究不同腐蚀缺陷对检测结果的影响,验证了电磁超声SH0波检测接地扁钢腐蚀缺陷的可行性。仿真和实验结果表明,电磁超声检测方法可以准确判断接地扁钢缺陷的位置。该方法为现场接地扁钢腐蚀缺陷的检测以及量化识别提供新思路,具有重要参考价值。 展开更多
关键词 输电杆塔 接地扁钢 电磁超声 sh波 频散 腐蚀缺陷
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在套管中激发环向传播的准SH波的有限元模拟及实验研究 被引量：2
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作者 陈雪莲 庄妍 +2 位作者 夏飞月 殷晓康 唐晓明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1519-1527,共9页
目前评价固井质量的声波测井方法均是在井内泥浆中辐射声波,再耦合到套管中激发套管波,这种测量方式在重泥浆或含气的井筒内应用时受到了限制.本文将电磁超声换能器引入到套管井中,无需井内介质的声耦合直接在套管中激发沿着套管轴向偏... 目前评价固井质量的声波测井方法均是在井内泥浆中辐射声波,再耦合到套管中激发套管波,这种测量方式在重泥浆或含气的井筒内应用时受到了限制.本文将电磁超声换能器引入到套管井中,无需井内介质的声耦合直接在套管中激发沿着套管轴向偏振、周向传播的准SH波.利用多物理场有限元仿真技术优化设计了磁盘阵列式的偏置磁场和跑道型线圈结构的电磁超声换能器,基于洛伦兹力机理实现了在铁磁材料的套管中激发和接收环向传播的准SH波的电磁超声转换技术.根据优化设计结构在实验室研制了电磁超声换能器,有限元模拟和实验室测量均观测到了沿套管环向传播的零阶及一阶准SH波.有限元模拟结果还显示在胶结良好的套管井中,准SH波一边沿着套管环向传播,一边向水泥环中辐射准SH波;在水泥和地层界面准SH波还会发生反射,再耦合到套管中被接收器接收到,通过对比硬地层和软地层两种套管井模型中接收的反射波信息,可观测到反射的准SH波相位相反,反射波和直达波的相位变化充分验证了准SH波的传播特征. 展开更多
关键词 电磁超声换能器 洛伦兹力 准sh波 套管井
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航空不锈钢薄板电磁超声SH导波检测定量分析方法 被引量：3
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作者 吴锐 石文泽 +2 位作者 卢超 李秋锋 陈果 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期727-740,共14页
水平剪切(SH)波电磁超声换能器(EMAT)具有非接触、无需耦合剂、对表面油污涂层不敏感、单点激励大范围检测等优点,在航空不锈钢薄板快速导波检测中具有重要的技术优势。首先建立了含缺陷的不锈钢薄板SH导波传播有限元模型,分析了不同设... 水平剪切(SH)波电磁超声换能器(EMAT)具有非接触、无需耦合剂、对表面油污涂层不敏感、单点激励大范围检测等优点,在航空不锈钢薄板快速导波检测中具有重要的技术优势。首先建立了含缺陷的不锈钢薄板SH导波传播有限元模型,分析了不同设计参数EMAT对应缺陷的距离-波幅曲线(DAC),并对DAC进行实验验证。然后建立了不锈钢薄板中SH导波声场分析有限元模型,研究了周期性永磁体电磁超声换能器(PPM EMAT)中永磁体宽度、长度和对数对SH导波辐射声场特性的影响,得到了EMAT的轴线声压分布,并在此基础上获取了EMAT的最优设计参数组合。结果表明增大永磁体长度和对数都能提高EMAT轴线辐射声场强度,使EMAT在远距离检测具有较好的声压分布均匀性。当永磁体对数、长度、宽度分别为6对、25mm、7mm时,对应的EMAT具有较高的轴线辐射声场强度和较平稳的DAC,更适合对航空不锈钢薄板进行远距离快速导波检测。 展开更多
关键词 航空不锈钢薄板 电磁超声换能器(EMAT) sh导波 辐射声场 距离-波幅曲线(DAC)
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