基于超声导波的方钻杆检测方法研究

作者：万翔; 潘华伟; 张旭辉; 樊红卫; 黄利平

来源：振动.测试与诊断, 2023, 43(06): 1088-1241.

DOI：10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2023.06.006

• 超声导波
• 方钻杆
• 半解析有限元
• 频散曲线

针对传统超声在检测长达十余米的方钻杆时效率极端低下的问题，提出基于超声导波的方钻杆检测方法。首先，利用半解析有限元方法，求解方钻杆结构的频散方程并绘制频散曲线，选择群速度值最大、曲线比较平坦、频率范围为70 kHz～130 kHz的L(0,2)作为方钻杆的检测模态；其次，优化选取中心频率为100 kHz的L(0,2)模态作为激励信号，以尺寸为25 mm×5 mm×0.5 mm的环形压电晶片阵列作为传感器，提高L(0,2)模态在100 kHz的信噪比；最后，基于仿真和实验方法，采用L(0,2)模态导波对方钻杆进行了检测。结果表明，L(0,2)超声导波能够有效检测整根方钻杆面上和棱上的圆孔及槽型缺陷，提高了检测效率，为方钻杆的检测提供了一种新的思路和方法。

• 单位
  西安科技大学