基于ABAQUS弯曲锚杆超声导波检测的数值模拟

摘要

超声导波是由于波在传播介质被介质边界内发生多次反射和散射，从而导致波的干涉和频散现象。导波在边界处会发生发射和透射，超声导波具有路径传播较远、传播过程中衰减较小的特点，最长距离检测长度可以达到几十米，而且超声导波的质点振动不仅在波导的内外表面而且在其内部也有，即波导介质中均有声场的存在，该检测优点能够将检测构件内部缺陷和表面缺陷进行综合检测。超声导波技术由于速度快、范围广、距离长、成本低的优势，使这项技术广泛地应用于锚杆的检测，超声导波在直杆中的传播特性研究较多，然而在实际工程中，由于情况的复杂及条件的恶劣，常常会遇到弯曲的锚杆，锚杆的弯曲部分，由于结构的变化，对于超声导波传播特性具有影响，进而影响缺陷的检测。本文对超声导波在弯杆中的传播特性、激发频率的选择及缺陷检测方法进行了分析,本文使用有限元软件ABAQUS,仿真模拟了超声导波在弯杆中的传播规律,包括在弯头处的模态转换现象及其对底面回波幅值的影响.仿真结果表明:弯头处会产生回波,且弯曲程度越大回波幅值越大,相应的底面回波幅值变小.