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基于水平剪切超声导波的高温管道壁厚在线监测 预览
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作者 王刚 李法新 《无损检测》 2019年第9期1-6,15共7页
设计了一种基于水平剪切(SH)导波的高温管道壁厚在线监测方法,该方法通过采用波导条作为热缓冲结构,在压电换能器和高温管道之间快速隔热降温,同时传递用于测量壁厚的非频散SH导波信号.提出了一种波导条上非频散水平剪切导波激励和接收... 设计了一种基于水平剪切(SH)导波的高温管道壁厚在线监测方法,该方法通过采用波导条作为热缓冲结构,在压电换能器和高温管道之间快速隔热降温,同时传递用于测量壁厚的非频散SH导波信号.提出了一种波导条上非频散水平剪切导波激励和接收方法,设计了波导条和高温管道干耦合夹持连接装置,通过试验验证了这种SH超声导波法在高温(600℃)下在线监测管道壁厚的可行性. 展开更多
关键词 高温管道 壁厚监测 超声导波 水平剪切导波 压电陶瓷
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火炮身管超声导波频散特性及传感器配置 预览
2
作者 张金 王鑫 赵亮 《声学技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期403-407,共5页
超声导波检测技术具有检测距离远、效率高的优点,适用于检测火炮身管等圆管类结构,具有突出的军事应用价值和前景。首先对圆管超声导波理论进行推导,并对身管损伤的几种常见类型进行分析研究。采用数值计算的方法绘制频散曲线,通过分析... 超声导波检测技术具有检测距离远、效率高的优点,适用于检测火炮身管等圆管类结构,具有突出的军事应用价值和前景。首先对圆管超声导波理论进行推导,并对身管损伤的几种常见类型进行分析研究。采用数值计算的方法绘制频散曲线,通过分析其频散特性对导波检测频率进行优选,初步得到了最佳的检测频率范围;其次着重对传感器种类选择、数量及分布方式与导波传播特性的关系进行研究。实验表明,导波检测的最佳频率范围为0~300kHz,且导波弯曲模态一般不宜作为检测模态;传感器数量的增加不仅增强了激励信号的强度,还有效抑制了身管中导波的频散。 展开更多
关键词 武器身管 超声导波 频散特性 激励频率 导波传感器
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激光超声导波分频段时域滤波及频率波数域逆时损伤成像 预览
3
作者 骆英 陈力 +1 位作者 徐晨光 许伯强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期87-94,共8页
构建了一个激光激励和激光多普勒扫描拾振的完全非接触式超声导波损伤检测实验平台,实现对结构中超声导波场的高分辨率拾取,克服了常规接触式导波换能器致使波场检测空间分辨率低等不足。提出分频段时域滤波的方法,将激光超声宽频带信... 构建了一个激光激励和激光多普勒扫描拾振的完全非接触式超声导波损伤检测实验平台,实现对结构中超声导波场的高分辨率拾取,克服了常规接触式导波换能器致使波场检测空间分辨率低等不足。提出分频段时域滤波的方法,将激光超声宽频带信号分解为多个窄带信号以抑制频散效应,进而在无基准信号的前提下实现对损伤信号的提取;在此基础上应用频率波数域逆时损伤成像方法重构入射波场及损伤散射波场,以确定损伤边界,进而综合各窄带信号的损伤成像结果以获得更为精确的成像。仿真和实验结果表明:结合小波分析分频段时域滤波法与频率波数域逆时损伤成像方法能够实现各向同性板状结构中损伤的非接触检测,在工程实践上具有更广的应用价值。 展开更多
关键词 激光超声 小波分析 超声导波 频率波数域逆时损伤成像 无损检测
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应用聚焦和超声隔离增强导波回波幅值的研究 预览
4
作者 李震 赵钰龙 王少锋 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第10期106-109,共4页
针对现有增强导波回波幅值的方法综合应用聚焦法和超声隔离法,一方面解决聚焦过程中多通道装置在实验室与工程应用中不易实现的问题,用单通道设备多次激励,通过数据处理达到激励能量聚焦从而提升回波幅值,另一方面从防止激励能量泄露入... 针对现有增强导波回波幅值的方法综合应用聚焦法和超声隔离法,一方面解决聚焦过程中多通道装置在实验室与工程应用中不易实现的问题,用单通道设备多次激励,通过数据处理达到激励能量聚焦从而提升回波幅值,另一方面从防止激励能量泄露入手,运用超声隔离法阻止管道中的导波能量外泄。采用有限元仿真手段对比4种情况下的效果。针对2100mm长156mm外径的土载有包覆层的钢制管道,通过有限元仿真与试验获取的数据,利用超声导波聚焦方法对管道上一个缺陷进行了聚焦检测。结果表明,与应用综合法前的缺陷信号相比,应用后的缺陷信号的归一化幅度提高3.5倍,提高了超声导波对管道的检测能力。 展开更多
关键词 超声导波 聚焦法 超声隔离 管道检测 土载管道 包覆管道
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天然气场站内管道在线检测应用案例 预览
5
作者 曾向宏 《广东化工》 CAS 2019年第15期183-184,178共3页
天然气场站内的压力管道承受压力较高,既有架空敷设又有埋地敷设,检测起来较为复杂。通过采用常规无损检测和超声相控阵对管道焊缝进行检测、采用超声导波和电磁测厚对管道本体进行检测的方式,确定对分输站内压力管道在线检测的综合评... 天然气场站内的压力管道承受压力较高,既有架空敷设又有埋地敷设,检测起来较为复杂。通过采用常规无损检测和超声相控阵对管道焊缝进行检测、采用超声导波和电磁测厚对管道本体进行检测的方式,确定对分输站内压力管道在线检测的综合评价方法。通过检测发现,这种在线检测评价方法能够有效地发现管道存在的缺陷,并能够减少埋地部分的开挖量。文中分析了检测发现的缺陷,并指出超声导波检测的特点。 展开更多
关键词 天然气分输站 超声相控阵 超声导波 管道
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超磁致伸缩换能器的数值模拟及试验研究 预览
6
作者 姜银方 刘兵 +3 位作者 雷玉兰 陈波 郭永强 胡华健 《电子科技》 2019年第9期37-41,共5页
针对传统长方体Terfenol-D振子不能直接与管道任意表面耦合的问题,设计了U型弹性基底与Terfenol-D振子复合的新型结构,能够更好的与管道耦合。对新型结构振子进行数值模拟及瞬态响应分析,确定新型复合结构振子长度为25 mm。用该尺寸的... 针对传统长方体Terfenol-D振子不能直接与管道任意表面耦合的问题,设计了U型弹性基底与Terfenol-D振子复合的新型结构,能够更好的与管道耦合。对新型结构振子进行数值模拟及瞬态响应分析,确定新型复合结构振子长度为25 mm。用该尺寸的坡莫合金为基底的新型结构换能器和传统的压电陶瓷换能器分别检测同一管道,试验结果表明,以坡莫合金为基底的新型结构的磁致伸缩换能器的缺陷回波幅值是压电陶瓷换能器的1.5倍,进一步验证了新型复合结构设计的正确性。 展开更多
关键词 超磁致伸缩 超声导波 换能器 复合结构 谐振频率 数值模拟
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基于超声导波检测管道缺陷的数值模拟 预览
7
作者 栗霞飞 刘飞 +2 位作者 赵满全 杜兰 刘晓东 《声学技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期164-169,共6页
为了研究扭转模态在不同形状管道中的传播特性和缺陷的检测能力,建立了带有缺陷的管道有限元模型,利用有限元软件ABAQUS对T(0,1)模态导波在直管、弯管中的传播过程进行数值模拟研究。导波信号采用汉宁窗调制的正弦信号,激励T(0,1)模态... 为了研究扭转模态在不同形状管道中的传播特性和缺陷的检测能力,建立了带有缺陷的管道有限元模型,利用有限元软件ABAQUS对T(0,1)模态导波在直管、弯管中的传播过程进行数值模拟研究。导波信号采用汉宁窗调制的正弦信号,激励T(0,1)模态信号。结果表明:最低阶的扭转模态适合于管道的缺陷检测;50kHz的T(0,1)模态导波对直管、弯管上的缺陷敏感,在缺陷对应的位置上,导波的回波幅值最大,能量也较集中。 展开更多
关键词 超声导波 模态 缺陷
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基于能量密度法的超声导波层状管道结构损伤检测 预览
8
作者 李赢 阎石 尉中华 《沈阳建筑大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期505-511,共7页
目的根据超声导波在管道结构径向能量密度分布,选择导波最佳模态和频率,提出一种基于能量密度的超声导波层状管道结构损伤检测方法.方法根据能量密度表达式,采用数值分析软件Matlab绘制频厚积-能量密度曲线,并将能量密度曲线与频散曲线... 目的根据超声导波在管道结构径向能量密度分布,选择导波最佳模态和频率,提出一种基于能量密度的超声导波层状管道结构损伤检测方法.方法根据能量密度表达式,采用数值分析软件Matlab绘制频厚积-能量密度曲线,并将能量密度曲线与频散曲线相对比,验证其有效性.结果频厚积范围2 160~3 240 kHz·mm,L(0,6)模态适合作为层状管道结构的损伤检测的超声导波,其具有清晰的缺陷回波和边界反射回波,而且能量密度曲线与频散曲线趋势一致.结论基于能量密度法能够实现不同目的超声导波层状管道结构损伤检测,且效果良好. 展开更多
关键词 层状管道结构 能量密度曲线 超声导波 损伤检测 频厚积
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输气场站埋地管道检测与维修分析 预览
9
作者 李强林 周丹 耿国军 《石油工程建设》 2019年第1期84-87,共4页
随着运行年限的增长,某天然气场站埋地管道腐蚀风险逐年增大,为降低管道泄漏风险,采取直接检测法、试片断电法和超声导波检测技术对埋地管道防腐层、区域阴极保护效果、管体缺陷等进行检测。检测结果显示,场站埋地管道大部分防腐层出现... 随着运行年限的增长,某天然气场站埋地管道腐蚀风险逐年增大,为降低管道泄漏风险,采取直接检测法、试片断电法和超声导波检测技术对埋地管道防腐层、区域阴极保护效果、管体缺陷等进行检测。检测结果显示,场站埋地管道大部分防腐层出现破损、鼓包、剥离、粘结力减弱甚至失效等问题,区域阴极保护效果差,采用黏弹体对管道防腐层进行大修后,其防腐效果及阴保效果有了较好改善;通过超声导波检测快速发现管道上存在管体缺陷,证明了超声导波检测技术可用于场站埋地管道的快速检测和缺陷的定位。 展开更多
关键词 天然气场站 埋地管道 腐蚀 阴极保护 超声导波
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复合绝缘子脱粘缺陷的超声导波检测
10
作者 邓红雷 何战峰 陈力 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期196-202,共7页
为了实现复合绝缘子脱粘缺陷的快速无损检测,提出了利用超声导波衰减系数分段检测复合绝缘子的方法。根据超声导波的传播理论,建立了双层复合绝缘子的简化模型,据此绘制出导波在复合绝缘子中纵向和扭转模态的频散曲线。依托理论分析,进... 为了实现复合绝缘子脱粘缺陷的快速无损检测,提出了利用超声导波衰减系数分段检测复合绝缘子的方法。根据超声导波的传播理论,建立了双层复合绝缘子的简化模型,据此绘制出导波在复合绝缘子中纵向和扭转模态的频散曲线。依托理论分析,进行了复合绝缘子脱粘检测的实验,实验结果表明:由于导波在硅橡胶中传播时衰减过大,对于电压等级高、长度较长的复合绝缘子,只能进行分段检测;当检测范围内有脱粘时,导波在复合绝缘子中传播时的衰减系数会减小,并且脱粘大小会影响衰减系数,因此可以通过检测导波传播的衰减系数,来判断是否有脱粘缺陷并判断缺陷大小;L模态导波的衰减系数可以判断检测区域内是否有脱粘缺陷以及周向脱粘大小,但无法估计轴向脱粘大小,T模态导波可以用来判断是否有轴向和周向脱粘缺陷并估计其缺陷的大小。 展开更多
关键词 超声导波 复合绝缘子 频散曲线 脱粘缺陷 衰减系数 无损检测
长距离磁致伸缩导波在埋地管道检测中的应用 预览
11
作者 崔云龙 翟永军 张彬 《化工装备技术》 CAS 2019年第5期16-19,共4页
介绍了长距离磁致伸缩超声导波检测埋地管道的具体方法和实践案例,概述了埋地长输管道磁致伸缩超声导波检测结果的处理方法.通过半解析有限元法(SAFE)分析磁致伸缩导波在埋地管道输送介质中的频散问题,可以借助传播方向上的简谐波来表示... 介绍了长距离磁致伸缩超声导波检测埋地管道的具体方法和实践案例,概述了埋地长输管道磁致伸缩超声导波检测结果的处理方法.通过半解析有限元法(SAFE)分析磁致伸缩导波在埋地管道输送介质中的频散问题,可以借助传播方向上的简谐波来表示,通过网格划分实现其具体操作,该方法比有限元法具有更快的计算速度.埋地评估检测能够全面覆盖管道并实现内外缺陷同时检测和评判,使用者能及时掌握埋地管道的使用状况. 展开更多
关键词 埋地管道 超声导波 缺陷检测
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基于超声导波的复合材料结构疲劳损伤监测实验研究 预览
12
作者 路祥 严刚 汤剑飞 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第9期38-44,共7页
为快速评估复合材料结构的疲劳损伤状况,采用超声导波和时-频分析相结合的方法,对疲劳状态下的复合材料结构进行在线连续监测。对玻璃纤维增强复合材料试件进行拉伸疲劳试验,使用激光引伸计获取试件纵向刚度的变化,探究试件内部疲劳损... 为快速评估复合材料结构的疲劳损伤状况,采用超声导波和时-频分析相结合的方法,对疲劳状态下的复合材料结构进行在线连续监测。对玻璃纤维增强复合材料试件进行拉伸疲劳试验,使用激光引伸计获取试件纵向刚度的变化,探究试件内部疲劳损伤的累积情况。利用小波变换对由压电传感元件激励和接收的超声导波信号在时频域进行分析,提取与疲劳损伤有关的信号特征;最后,通过多元偏值分析引入马氏平方距离,融合多个信号特征,确定复合材料试件中疲劳损伤的存在性以及表征其演变过程。实验结果表明所提出方法在复合材料结构疲劳损伤连续监测方面的有效性。 展开更多
关键词 超声导波 复合材料 疲劳损伤 小波变换 多元偏值分析
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蜂窝夹层板结构中导波的传播特性及其脱粘损伤的检测 预览
13
作者 彭博 税国双 汪越胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期140-147,共8页
利用有限元模型研究了蜂窝夹层板结构中导波的传播特性,并进行了蜂窝夹层板结构中蒙皮与蜂窝芯脱粘损伤检测的实验研究。建立了基于实际蜂窝夹层板结构的有限元模型,利用COMSOL Multiphysics软件模拟了导波在完好结构和含有脱粘损伤结... 利用有限元模型研究了蜂窝夹层板结构中导波的传播特性,并进行了蜂窝夹层板结构中蒙皮与蜂窝芯脱粘损伤检测的实验研究。建立了基于实际蜂窝夹层板结构的有限元模型,利用COMSOL Multiphysics软件模拟了导波在完好结构和含有脱粘损伤结构中的传播规律。结果表明,导波在蜂窝夹层板中传播时具有频散和多模态特性,可通过频散关系确定导波的各阶模态,且A0模态对脱粘损伤最敏感。采用压电片作为激励源,选取窄带脉冲作为激励信号激发导波,利用Polytec激光测振仪采集蜂窝夹层板中的导波信号。对信号进行小波变换,提取A0模态的幅值,并在此基础上通过损伤概率算法定位脱粘损伤的位置。结果表明,A0模态幅值可作为损伤检测的参数,且重构的脱粘损伤与实际的脱粘损伤位置吻合较好。 展开更多
关键词 蜂窝夹层板结构 超声导波 脱粘损伤 小波变换 损伤概率算法
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基于超声导波的返回舱热防护结构烧蚀层厚度监测方法 预览
14
作者 张佳奇 刘明辉 +4 位作者 刘科海 冯咬齐 杨正岩 郑跃滨 武湛君(指导) 《航天器环境工程》 2019年第5期487-494,共8页
为实时监测航天器返回舱烧蚀层厚度,文章基于超声导波在双层板结构中的传播特性研究发现导波波速与烧蚀层厚度相关,故提出依据导波波速变化对结构烧蚀层厚度损失进行表征的方法,以及根据导波频散曲线和厚度敏感曲线选择适当的监测模态... 为实时监测航天器返回舱烧蚀层厚度,文章基于超声导波在双层板结构中的传播特性研究发现导波波速与烧蚀层厚度相关,故提出依据导波波速变化对结构烧蚀层厚度损失进行表征的方法,以及根据导波频散曲线和厚度敏感曲线选择适当的监测模态和频率的方法,可以实现烧蚀层厚度的高效率、高精度实时在线监测。有限元仿真和实验结果均验证了该烧蚀层厚度监测方法的有效性。 展开更多
关键词 超声导波 热防护结构 烧蚀材料 厚度监测
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基于Lorenz系统Lyapunov指数的管道超声导波检测 预览
15
作者 温宇立 武静 +1 位作者 林荣 马宏伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期264-270,共7页
为了提高长距离管道超声导波检测中弱导波信号的识别精度,提出了基于Lorenz系统Lyapunov指数的管道超声导波检测方法。基于非共振周期信号的参数激励实现Lorenz系统的混沌控制,将待测的导波信号作为参数激励的扰动项输入Lorenz检测系统... 为了提高长距离管道超声导波检测中弱导波信号的识别精度,提出了基于Lorenz系统Lyapunov指数的管道超声导波检测方法。基于非共振周期信号的参数激励实现Lorenz系统的混沌控制,将待测的导波信号作为参数激励的扰动项输入Lorenz检测系统中,通过对比有无导波信号输入后Lorenz系统最大Lyapunov指数的不同响应,确定适合导波信号检测的参数激励幅值;然后利用ANSYS软件和搭建的超声导波试验平台分别进行数值模拟和实验,获得超声导波在含有不同损伤个数、大小的6 m长管道中传播的数值模拟信号和试验信号,利用Lorenz检测系统识别数值模拟与实验信号;基于二分法对导波信号进行分段识别,通过定位出回波信号的时间段实现损伤定位。检测结果表明.Lorenz系统能够有效地免疫噪声并识别管道的缺陷,并且提高了管道超声导波检测的灵敏度。 展开更多
关键词 超声导波 LORENZ系统 混沌 LYAPUNOV指数
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机车车体结构健康监测技术研究 预览
16
作者 曾燕军 金希红 何永强 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第2期104-108,共5页
从理论基础、技术路线、试验验证等方面,介绍了一种基于超声导波监测的车体结构健康监测技术,并以钩缓系统结构健康监测系统为例提出了一种超声导波监测系统软硬件构架的应用技术。该车体结构健康超声导波监测技术可以准确、高效地实现... 从理论基础、技术路线、试验验证等方面,介绍了一种基于超声导波监测的车体结构健康监测技术,并以钩缓系统结构健康监测系统为例提出了一种超声导波监测系统软硬件构架的应用技术。该车体结构健康超声导波监测技术可以准确、高效地实现实时在线结构健康监测,为机车车体部件结构裂纹、磨损、腐蚀等损伤及失效问题提供有效的解决思路。该车体结构健康超声导波监测技术有效降低了车体检修维护成本,极大的提高机车整体运行的效益,是一种低成本、高效率、应用前景广阔的结构健康监测技术。 展开更多
关键词 机车车体 结构健康 超声导波 监测
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管道点蚀检测的导波仿真优化研究
17
作者 王晓娟 秦晨 刘君 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期166-174,共9页
超声导波技术越来越多地应用于石油和天然气工业中各类管道的无损检测。但管道中的超声导波会涉及复杂的传播与交互问题,因此需要利用仿真手段指导实验设计及理论研究方向,而如何保证有限元建模仿真的正确及高效是首要考虑的问题之一。... 超声导波技术越来越多地应用于石油和天然气工业中各类管道的无损检测。但管道中的超声导波会涉及复杂的传播与交互问题,因此需要利用仿真手段指导实验设计及理论研究方向,而如何保证有限元建模仿真的正确及高效是首要考虑的问题之一。针对管道点蚀型缺陷的导波检测仿真研究,提出了基于多量化评估指标综合分析实现仿真系统参数设置的优化方案,以保证超声导波建模仿真的准确和快速。进一步以网格划分和时间子步这两个仿真参数为例进行分析讨论,并将仿真优化所得结果和实验研究结果进行了对比。此工作可为通过仿真手段进一步研究及应用超声导波技术提供理论支持。 展开更多
关键词 超声导波 管道点蚀 仿真优化
法兰螺栓松动的超声导波监测方法 预览
18
作者 杜飞 张子涵 徐超 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第5期679-684,共6页
管道在工程中应用较广,法兰螺栓是管道连接的主要方式,但螺栓连接松动导致泄漏等直接影响管道服役的可靠性,对螺栓松动进行监测是提高法兰螺栓连接可靠性的有效方法。该文提出利用透射过连接螺栓的超声导波信号均方根偏差作为拧紧指标,... 管道在工程中应用较广,法兰螺栓是管道连接的主要方式,但螺栓连接松动导致泄漏等直接影响管道服役的可靠性,对螺栓松动进行监测是提高法兰螺栓连接可靠性的有效方法。该文提出利用透射过连接螺栓的超声导波信号均方根偏差作为拧紧指标,以进行螺栓松动监测,并开展了数值仿真和实验验证。结果表明,随着螺栓整体预紧力的下降,压电片响应信号幅值随之减小,在1个或2个螺栓松动时,与松动螺栓距离最近的压电片响应信号最敏感,对应的均方根偏差值最大;同时,随着松动螺栓数目及位置的变化,接收压电片阵列的均方根偏差值及其分布会发生相应变化。该文提出的方法可实现螺栓松动监测,并可初步判断松动螺栓的方位。 展开更多
关键词 超声导波 压电片 法兰螺栓 松动监测 松动定位
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铝板损伤的超声Lamb波与机磁阻抗集成检测 预览
19
作者 王晓煜 高斯佳 +1 位作者 詹益 郭新峰 《无损检测》 2019年第7期23-29,共7页
提出了一种铝板结构健康检测的新方法,即将机磁阻抗和超声Lamb波两种技术结合起来应用于铝板结构健康检测的方法,并通过仿真研究证明了此法的可行性。超声Lamb波技术传播距离远、检测范围广、损伤定位准确,但局部灵敏度低,在对损伤程度... 提出了一种铝板结构健康检测的新方法,即将机磁阻抗和超声Lamb波两种技术结合起来应用于铝板结构健康检测的方法,并通过仿真研究证明了此法的可行性。超声Lamb波技术传播距离远、检测范围广、损伤定位准确,但局部灵敏度低,在对损伤程度和缺陷类型的识别上并不理想;阻抗技术检测时局部灵敏度很高,但检测范围有限、损伤定位困难。将两种方法结合起来进行结构健康检测,结合其优点,不仅可以检测出损伤的位置,还可获得损伤程度和缺陷类型等信息。同时,提出了一个融合机磁阻抗和超声导波数据的综合损伤指数,以指数的不同变化范围来对损伤程度和类型进行定性识别。 展开更多
关键词 结构健康检测 机磁阻抗 超声导波 损伤指数
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超声导波检测技术在小径管监测中的应用探讨 预览
20
作者 陈琳 《电子测试》 2019年第15期130-131,共2页
本文对超声导波的产生以及工作原理进行阐述,介绍导波的多模态特征以及谐振模式,运用超声导波检测技术对小径管缺陷进行监测实验,通过试验能够验证超声导波检测技术检测速度快、准确性高、成本低等优点,能够进一步提高检测效率,可以在... 本文对超声导波的产生以及工作原理进行阐述,介绍导波的多模态特征以及谐振模式,运用超声导波检测技术对小径管缺陷进行监测实验,通过试验能够验证超声导波检测技术检测速度快、准确性高、成本低等优点,能够进一步提高检测效率,可以在电力小径管的无损检测中广泛运用。 展开更多
关键词 超声导波 小径管 检测运用
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