超声兰姆波的频散特性研究
Lamb 波的主要特点就在于它的多模式和频散。本文首先介绍了兰姆波的传播特性,然后介绍了信号处理技术在超声兰姆波技术研究中的最新发展。随着这些研究的深入,必将促使 Lamb 技术应用于更广阔的领域。
空心抽油杆的超声导波检测
利用超声纵向导波对抽油杆缺陷进行检测.将空心抽油杆简化为一管状波导,利用管道中的导波频散曲线,并结合抽油杆的缺陷检测要求,设计出适合抽油杆缺陷检测的传感器,选择合适的导波模态对抽油杆表面上宽1 mm、深1 mm的周向槽进行检测,试验结果表明将抽油杆简化为管状波导是可行的,利用设计的环状传感器激发出纵向轴对称L(0,2)导波模态,有效检出了抽油杆表面的缺陷.
超声Lamb波在发动机壳体无损检测中的应用研究
对发动机壳体的钢/绝热层层间脱粘缺陷,采用常规超声检测技术检测这种高声阻抗材料下有多层低声阻抗材料的脱粘缺陷有相当大的困难。通过对兰姆波传播特性的分析,并以相应的试验方法,验证了兰姆波在发动机壳体层间脱粘缺陷检测中的有效性。
Love波频散曲线和波结构曲线及其在覆层材料检测中的应用
以钢基体铜覆层为例,采用Gauss-Newton算法对Love波的频散方程及其位移表达式进行数值分析,借助Matlab软件绘制了相应的频散曲线以及波结构曲线。分析认为,除频散曲线外,波结构是Love波的另一个重要特征;在工程检测中,应根据理论频散曲线和波结构曲线共同确定可采用的模态和频率范围,并进一步通过实验确定具体的检测模态和频率。
平板和管道周向Lamb波频散和波结构特性
为指导使用管道周向Lamb波进行缺陷检测的工作,分析并对比研究了弹性平板Lamb波和管道周向Lamb波的频散和波结构特性。在管道周向Lamb波频散方程的推导中引入了修正的传播方向弧长计算以提高频散曲线的计算准确度,这种修正的合理性从两个方面得到证明。计算结果表明,代表管道周向弯曲程度的内、外径之比越大则周向Lamb波的频散和波结构特性越接近于平板,这就为以平板导波研究内、外径之比较大的管道的周向导波的近似处理提供了理论依据。
管道周向水平切变导波特性分析
为指导基于超声导波的管道无损检测,计算并分析水平切变(shear horizontal,SH)导波在具有自由内表面、外表面的弹性各向同性管道周向波导中传播的频散和波结构特性,将这些特性与平板SH导波的对应特性进行对比分析。在周向SH导波的频散特性推导中引入了传播方向弧长的修正算法。研究结果表明,表征管道周向弯曲程度的内半径、外半径之比越大,则管道周向SH导波的频散和波结构特性越接近于平板SH导波的情况,并且较低频率下的平板SH导波的SH0模式和管道周向SH导波的CSH0模式较适合缺陷的检测。
单层板频散曲线的矩阵表示及Matlab实现
推导出自由单层板频散方程的矩阵表达形式.通过Matlab编程,采用极小值法对该方程进行数值求解,该方法求解简单方便.并通过斜率法从频率-相速度点中确定了所有模态,从而求解出相应的群速度频散曲线.
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