基于导波的弯管裂纹缺陷的检测

来源：机械工程学报杂志2015年第6期北京时间：

作者：周邵萍, 张蒲根, 吕文超, 郝占峰

单位：华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室 上海 200237

摘要：为了探究超声导波在90°弯头所引起的模态转换对检测造成的影响，采用试验和模拟的方法来研究导波在90°弯头中的传播特性，利用周向均布的长度伸缩型压电片激发导波L(0, 2)模态，对弯头及弯头两端直管道上的周向裂纹缺陷进行位置识别；并对比直管道检测结果，研究弯头对导波模态转换的影响。采用小波分析对试验信号进行降噪处理，试验结果表明，L(0, 2)模态导波穿过弯头后发生模态转换，产生弯曲模态F(1, 2)。弯头处裂纹缺陷的检测敏感性与其所在位置有关，弯头外侧的检测敏感性最高；且检测敏感性与激发频率有一定关系，在较高的激发频率(120～130 kHz)下，弯头两端直管道上裂纹缺陷检测的敏感性最高；当激发频率处于较低频率(80 kHz)时，导波对弯头内侧缺陷检测的敏感度最高。因此提出采用不同激发频率的导波对带有弯头的管道系统进行综合检测的方法。利用数值模拟的方法对导波在弯头处的传播特性进行研究，模拟结果与试验结论相吻合。

关键词：导波,裂纹缺陷,频率,弯管,小波降噪；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51435012)