厚壁管道是火电机组四大管道系统的核心部件，将超声导波技术应用于厚壁管道的无损检测显得十分重要。首先确定厚壁管道检测的激励方式，优化选取适合厚壁管道检测的0．5MHz探头和楔形块角度为60°的斜探头组合。通过改变斜探头与外壁轴向缺陷之间周向距离，在一定范围内仍可检测到缺陷回波，且接收到的周向回波幅值变化不大，表明周向导波具有对厚壁管道进行无损检测的潜力。将斜探头激励位置轴向平移20mm，使斜探头周向激．励恰好不能覆盖轴向缺陷，则缺陷不能检测，得出周向导波在厚壁管道周向传播时具有指向性。该研究结果为研究厚壁管道中周向导波传播特性研究，以及利用周向导波技术对厚壁管道进行无损检测奠定了一定的基础。

超声导渡检测技术是一种新兴的无损检测方法.扭转模态是管道中超声导波的模态之一,可以检测各类缺陷.采用厚度切变型压电陶瓷作为敏感元件的探头,其外形尺寸为20 mm×10 mm×20 mm,在4 m长的钢管中进行了扭转模态的激励与接收试验.结果表明,该探头能够有效地激励和接收扭转模态,抑制了其它模态导波的干扰.

为了实现对板类结构的主动健康监测，采用附着在结构上的压电陶瓷晶片激励和接收导波模态，选取合适模态用于板中缺陷的识别和评估．理论分析结果表明，在低频范围内，相对于A0模态，以面内位移为主、频散小的S0模态更适合于铝板的缺陷检测．利用直径11mm，厚0．4mm的压电陶瓷晶片在1mm厚的铝板上激励和接收得到适合缺陷检测的频率300kHz的S0模态．在此基础上，在铝板中加工-孔状缺陷，分析了S0模态的缺陷榆测能力，并进一步研究了缺陷直径对接收到的导波信号幅度的影响．实验结果表明，利用-发-收法得到的Lamb波模态可以用于铝板中的缺陷检测，并且缺陷回波的幅度可实现对缺陷大小的表征．

对未充水和充水管道中纵向模态的传播特性进行了研究.在未充水和充水管道中分别激励160kHz和195kHz两个频率的L模态对管道进行了缺陷检测实验.结果表明,在未充水或充水管道中,L模态的频散特性和波结构不同,对缺陷检测的能力也不同,可通过对频散特性和波结构分析选取合适的模态检测管道中的缺陷.

实验研究了基于磁致伸缩效应的超声导波技术在实际管道检测中的检测能力。在实验过程中传感器与管道之间采用机械干耦合方式，控制传感器单向激励低频T（0，1）模态超声导波。对一根长9．6m的管道试样进行实验，激励的T（0，1）模态超声导波在管道中传播153．6m后，管道端面回波信号仍然具有高信噪比。对两段现场蒸汽管道的检测实验，得出单向激励64kHz，T（0，1）模态超声导波能够检测到13m管道长度内的焊缝、支架、弯头等管道典型结构并且位置误差小于150mm。

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.

将基于磁致伸缩效应的MsSR3030系统用于管道中的缺陷检测。超声导波在管道中传播速度受管道材质、防腐漆层等因素影响将发生变化，降低MsS-3064型磁致伸缩传感器的方向控制水平，导致管道检测信号中包含异向检测信号。为消除异向检测信号，提出一种权值差除的方法，对正反向检测信号做Hilbert变换，再利用小波函数分解重构得出信号包络线，赋予正反信号包络线一定权值后做减法，可以有效消除不需要的异向信号，提高检测信号的可识别性。

针对基于磁致伸缩超声导波技术的导波波速及检测长度进行了试验研究。试验中采用干耦合方式，分别对两种不同材质（不锈钢、合金钢）管道试样进行了超声导波检测。试验结果表明，分别单向激励64和128kHz的T（0，1）模态超声导波在两种不同材质的管道管端位置，波速及检测长度有着明显的差异。

通过ANSYS/Ls-dyna对直径为8mm的PDC切削齿进行了仿真分析,通过观察PDC切削齿受到的最大轴向力与切向力,找到最佳侧转角和后倾角度数,对于PDC切削齿的布齿有一定的指导意义。

分别运用SolidWorks和ANSYSWorkbench$欠件对码垛机械手进行三维实体建模与动静态特性分析,得出了真空吸盘框架等重要部件的应力、应变图.结果表明该结构的强度和刚度满足实际需求,为整体结构的改进设计提供了依据。