基于多模态超声导波的管道缺陷检测系统研究

目录

声明

1 课题来源及研究的背景和意义

1.1 课题的来源

1.2 研究的背景和意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4 主要研究内容

2 超声导波基本理论与总体方案

2.1 导波概念

2.2 群速度和相速度

2.3 频散现象

2.4 多模态特性

2.5 管道中的导波

2. 6 导波激励

2.6.1 导波模态的选择

2.6.2 导波频率的选择

2.7 系统研究方案

2.8 本章小结

3 超声导波管道仿真建模

3.1 有限元法及仿真软件的选择

3.1.1 有限元法介绍

3.1.2 仿真软件的选择

3.2 ANSYS有限元流程分析

3.2.1 单元类型的选择

3.2.2 管道缺陷的建立

3.2.3 网格划分

3.2.4 求解类型及定义边界条件

3.2.5 施加载荷

3.2.6 设置时间参数

3.3 有限元仿真平台测试

3.4 本章小结

4 多模态与管道缺陷前后边界交互过程探究

4.1 检测指标

4.1.1 位置误差

4.1.2 幅值反射系数

4.1.3 归一化能量

4.2 L(0,2)模态简单缺陷与边界特征点的交互过程研究

4.2.1.管道缺陷深度与前后边界的交互研究

4.2.2 管道缺陷周向与前后边界的交互研究

4.2.3 小结

4.3 T(0,1)模态时，简单缺陷与前后边界的交互研究

4.3.1 管道缺陷深度方向与前后边界的交互过程研究

4.3.2 管道缺陷周向角度与前后边界的交互过程研究

4.3.3 小结

4.4 本章小结

5 基于前后边界的管道轴向缺陷长度评估

5.1轴向长度的量化评估研究背景

5.2 缺陷轴向定位

5.3 裂纹缺陷临界长度的确定

5.4 前后边界反射信号的分离

5.5 缺陷的轴向长度验证

5.6 小结

6 实验

6.1 实验平台搭建

6.1.1 实验原理

6.1.2 实验仪器

6.1.3缺陷加工方法

6.1.4 实验平台验证

6.2 轴向缺陷长度仿真验证

6.3 本章小结

7 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况