薄壁小直径管道导波探伤的传感器布置方案优化

作者：王伟; 游鹏辉; 钟万里; 谢涛; 徐俊; 钟力强; 肖晓晖

来源：中南大学学报(自然科学版), 2016, 47(07): 2254-2259.

• 管道
• 导波
• 传感器布置
• 频散特性
• 反射系数

研究传感器布置对导波沿薄壁金属管道的频散特性、模态转换和缺陷定位的影响规律。其步骤为:首先,采用ANSYS软件建立薄壁小直径的无缺陷管道和缺陷管道有限元模型;采用瞬态动力学分析方法,对管道端部周向各节点施加轴向瞬时位移载荷,模拟超声传感器激发L(0,2)模态波;根据脉冲-回波信号的时间历程曲线,定义回波分辨率、反射系数。其次,分析缺陷的轴向位置精度以及4种传感器布置方案对导波频散、模态转换、周向定位和反射系数的影响。研究结果表明:增加传感器数量可有效抑制弯曲模态和导波频散的发生,并增强回波信号的幅值;当传感器数量小于4个时,难以对裂纹缺陷进行周向定位;反射系数随传感器数量的增加呈线性增大。

• 单位
  广东电网公司电力科学研究院; 武汉大学