采用超声波对钢管结构进行损伤判别和结构健康监测在实际工程应用中有着重要的应用意义。本文采用理论分析与试验验证相结合的方法研究管状结构超声导波的频散性能,旨在明确应力状态是否对其频散性能造成影响。首先,本文针对导波的频散...采用超声波对钢管结构进行损伤判别和结构健康监测在实际工程应用中有着重要的应用意义。本文采用理论分析与试验验证相结合的方法研究管状结构超声导波的频散性能,旨在明确应力状态是否对其频散性能造成影响。首先,本文针对导波的频散特性从理论上进行了分析,并通过数值计算绘制完成了相应频率的频散曲线。其次,建立一个利用压电陶瓷材料组成的试验系统,通过实验验证了理论计算的频散曲线的正确性,以及存在应力状态下对导波的影响。在随机选择的钢管中激励50 k Hz^70k Hz范围内的纵向模态的超声导波,采用飞行时间法检测和计算导波群速度。结果表明,试验得到导波群速度与频散曲线给出的理论值较接近,验证了频散曲线的正确性;另外,应力状态对导波群速度的影响不敏感,其影响可以忽略不计。展开更多
目的推导层状管道结构中超声导波的频散方程,利用频散方程绘制其频散曲线,并通过试验来验证频散曲线的正确性.方法基于Navier波动方程并根据边界条件建立了层状管道结构的频散方程.从理论上分析了层状管道结构中三种模态超声导波的传播...目的推导层状管道结构中超声导波的频散方程,利用频散方程绘制其频散曲线,并通过试验来验证频散曲线的正确性.方法基于Navier波动方程并根据边界条件建立了层状管道结构的频散方程.从理论上分析了层状管道结构中三种模态超声导波的传播特性.根据推导出超声导波的频散方程,通过数值方法绘制出了超声导波在层状管道结构中的频散曲线.对超声导波的频散曲线和位移特点进行了分析,并选出适合激励的超声导波频率.构建与数值计算层状管道模型相同的试验系统并进行试验研究,利用试验验证了所建立的频散曲线的正确性.完成了层状管道结构纵向波动试验,激励频率在1～9 k Hz,对试验结果与理论值进行对比和误差分析.结果L（0,1）在管道结构中传播速度与理论值最大误差值为1.5%,可以发现两者相似度较高.结论笔者所绘制的频散曲线能够较为理想的反映出超声导波在层状管道中传播的真实情况,这对实际检测中激发信号的频率和模态的选择具有重要意义.展开更多
文摘采用超声波对钢管结构进行损伤判别和结构健康监测在实际工程应用中有着重要的应用意义。本文采用理论分析与试验验证相结合的方法研究管状结构超声导波的频散性能,旨在明确应力状态是否对其频散性能造成影响。首先,本文针对导波的频散特性从理论上进行了分析,并通过数值计算绘制完成了相应频率的频散曲线。其次,建立一个利用压电陶瓷材料组成的试验系统,通过实验验证了理论计算的频散曲线的正确性,以及存在应力状态下对导波的影响。在随机选择的钢管中激励50 k Hz^70k Hz范围内的纵向模态的超声导波,采用飞行时间法检测和计算导波群速度。结果表明,试验得到导波群速度与频散曲线给出的理论值较接近,验证了频散曲线的正确性;另外,应力状态对导波群速度的影响不敏感,其影响可以忽略不计。
文摘目的推导层状管道结构中超声导波的频散方程,利用频散方程绘制其频散曲线,并通过试验来验证频散曲线的正确性.方法基于Navier波动方程并根据边界条件建立了层状管道结构的频散方程.从理论上分析了层状管道结构中三种模态超声导波的传播特性.根据推导出超声导波的频散方程,通过数值方法绘制出了超声导波在层状管道结构中的频散曲线.对超声导波的频散曲线和位移特点进行了分析,并选出适合激励的超声导波频率.构建与数值计算层状管道模型相同的试验系统并进行试验研究,利用试验验证了所建立的频散曲线的正确性.完成了层状管道结构纵向波动试验,激励频率在1～9 k Hz,对试验结果与理论值进行对比和误差分析.结果L（0,1）在管道结构中传播速度与理论值最大误差值为1.5%,可以发现两者相似度较高.结论笔者所绘制的频散曲线能够较为理想的反映出超声导波在层状管道中传播的真实情况,这对实际检测中激发信号的频率和模态的选择具有重要意义.
