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金属小径管损伤电磁超声导波检测的高效混合仿真方法及导波换能器可行性研究
被引量：
7
1
作者
蔡瑞
李勇
+2 位作者
刘天浩
裴翠祥
陈振茂
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期34-41,共8页
金属小径管广泛应用于航空航天、化工等工程领域关键结构中,对其进行定期无损检测至关重要。作为一种先进电磁无损检测方法,电磁超声导波检测在金属小径管损伤定量评估中具有优势。目前,金属管道缺陷电磁超声导波检测的仿真主要采用有...
金属小径管广泛应用于航空航天、化工等工程领域关键结构中,对其进行定期无损检测至关重要。作为一种先进电磁无损检测方法,电磁超声导波检测在金属小径管损伤定量评估中具有优势。目前,金属管道缺陷电磁超声导波检测的仿真主要采用有限元等数值模拟方法,涉及电磁场和结构场计算。然而,电磁超声导波检测通常采用激励电流的频率为几百千赫兹,在管道中激发的涡流趋肤深度极小,导致仿真需大量网格进行求解域剖分以确保仿真精度,检测信号计算时间较长。鉴于此,提出一种集成解析法和有限元法的金属小径管缺陷电磁超声导波检测混合仿真方法,采用解析法求解电磁场相关场量,将所求洛伦兹力导入有限元仿真中求解结构场,实现电磁场量和结构场量的快速计算,高效求取检测信号,对金属小径管缺陷定位时,精度高达约98%。在通过全有限元仿真验证所提混合仿真方法正确性的基础上,结合系列仿真和试验研究,对所提导波换能器激发的超声导波模态进行了识别,对该换能器在金属小径管损伤检测和定位方面进行了可行性验证。
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关键词
金属小径管
电磁超声导波检测
混合仿真方法
超声导波模态
损伤检测和定位
原文传递
金属小径管外壁裂纹的内检式电磁超声导波检测
被引量：
4
2
作者
李孟奇
李勇
+3 位作者
苏冰洁
刘天浩
裴翠祥
陈振茂
《无损检测》
CAS
2022年第10期1-5,51,共6页
探究了基于内检式电磁超声导波检测的金属小径管外壁裂纹定量评估方法。基于三维有限元仿真,在确定激励中心频率和激励波形的基础上,对金属小径管的超声导波检测进行数值仿真,通过改变裂纹缺陷的长度和径向深度,分析并获取检测信号对外...
探究了基于内检式电磁超声导波检测的金属小径管外壁裂纹定量评估方法。基于三维有限元仿真,在确定激励中心频率和激励波形的基础上,对金属小径管的超声导波检测进行数值仿真,通过改变裂纹缺陷的长度和径向深度,分析并获取检测信号对外壁裂纹的响应特性及规律。同时,搭建管件电磁超声导波检测试验平台,获取管件不同尺寸缺陷的电磁超声导波检测响应信号。试验结果表明,管件外壁裂纹深度越深,检测信号中的缺陷回波面积越大,内检式电磁超声导波可有效对金属小径管外壁裂纹进行定量检测。
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关键词
电磁超声导波检测
金属小径管
缺陷特征
定量评估
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职称材料
题名
金属小径管损伤电磁超声导波检测的高效混合仿真方法及导波换能器可行性研究
被引量：
7
1
作者
蔡瑞
李勇
刘天浩
裴翠祥
陈振茂
机构
西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室
陕西省无损检测与结构完整性评价工程技术研究中心
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期34-41,共8页
基金
国家自然科学基金(51777149,11927801)
国家重点研发(2017YFF0209703)
中央高校基本科研业务费专项资金(XJJ2018027)资助项目。
文摘
金属小径管广泛应用于航空航天、化工等工程领域关键结构中,对其进行定期无损检测至关重要。作为一种先进电磁无损检测方法,电磁超声导波检测在金属小径管损伤定量评估中具有优势。目前,金属管道缺陷电磁超声导波检测的仿真主要采用有限元等数值模拟方法,涉及电磁场和结构场计算。然而,电磁超声导波检测通常采用激励电流的频率为几百千赫兹,在管道中激发的涡流趋肤深度极小,导致仿真需大量网格进行求解域剖分以确保仿真精度,检测信号计算时间较长。鉴于此,提出一种集成解析法和有限元法的金属小径管缺陷电磁超声导波检测混合仿真方法,采用解析法求解电磁场相关场量,将所求洛伦兹力导入有限元仿真中求解结构场,实现电磁场量和结构场量的快速计算,高效求取检测信号,对金属小径管缺陷定位时,精度高达约98%。在通过全有限元仿真验证所提混合仿真方法正确性的基础上,结合系列仿真和试验研究,对所提导波换能器激发的超声导波模态进行了识别,对该换能器在金属小径管损伤检测和定位方面进行了可行性验证。
关键词
金属小径管
电磁超声导波检测
混合仿真方法
超声导波模态
损伤检测和定位
Keywords
small-diameter
metallic
tubes
guided
-
wave
electromagnetic
acoustic
transduction
hybrid
simulation
method
ultrasonic
guided
wave
mode
defect
detection
and
localization
分类号
TG115 [金属学及工艺—物理冶金]
原文传递
题名
金属小径管外壁裂纹的内检式电磁超声导波检测
被引量：
4
2
作者
李孟奇
李勇
苏冰洁
刘天浩
裴翠祥
陈振茂
机构
西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室
出处
《无损检测》
CAS
2022年第10期1-5,51,共6页
基金
国家磁约束核聚变能发展研究专项(2019YFE03130003)
国家自然科学基金项目(51777149,11927801)
国家重点研发项目(2017YFF0209703)。
文摘
探究了基于内检式电磁超声导波检测的金属小径管外壁裂纹定量评估方法。基于三维有限元仿真,在确定激励中心频率和激励波形的基础上,对金属小径管的超声导波检测进行数值仿真,通过改变裂纹缺陷的长度和径向深度,分析并获取检测信号对外壁裂纹的响应特性及规律。同时,搭建管件电磁超声导波检测试验平台,获取管件不同尺寸缺陷的电磁超声导波检测响应信号。试验结果表明,管件外壁裂纹深度越深,检测信号中的缺陷回波面积越大,内检式电磁超声导波可有效对金属小径管外壁裂纹进行定量检测。
关键词
电磁超声导波检测
金属小径管
缺陷特征
定量评估
Keywords
guided
-
wave
electromagnetic
acoustic
transduction
small-diameter
metallic
tube
defect
characteristics
quantitative
evaluation
分类号
TG115.28 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
金属小径管损伤电磁超声导波检测的高效混合仿真方法及导波换能器可行性研究
蔡瑞
李勇
刘天浩
裴翠祥
陈振茂
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
原文传递
2
金属小径管外壁裂纹的内检式电磁超声导波检测
李孟奇
李勇
苏冰洁
刘天浩
裴翠祥
陈振茂
《无损检测》
CAS
2022
4
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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