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周向超声导波对管道纵向缺陷检测的研究

声学学报 2005年第4期30卷 343-348页

作者：李隆涛何存富吴斌北京工业大学机电学院北京100022

在弹性动力学理论的基础上,研究了管道中周向超声导波的传播及其频散特性,并数值计算了周向导波的频散曲线。通过所建立的超声导波实验系统,在理论上与实验上研究了斜探头的入射角、频率及周向导波模态的关系,并在外径为88.8 mm、内径为... 详细信息

在弹性动力学理论的基础上,研究了管道中周向超声导波的传播及其频散特性,并数值计算了周向导波的频散曲线。通过所建立的超声导波实验系统,在理论上与实验上研究了斜探头的入射角、频率及周向导波模态的关系,并在外径为88.8 mm、内径为80.8 mm的管道中激励出特定的单一模态周向导波;同时,利用单一模态周向导波对该管道表面上长25 mm、宽1 mm、深0.7 mm的人工缺陷进行了检测。结果表明,同在板中激励单一Lamb波模态类似,选用特定角度的斜探头与特定频率可在管道中激励出单一周向导波模态并有望应用于管道缺陷的检测。

关键词：周向超声导波缺陷检测弹性动力学频散曲线

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基于导波理论的管道缺陷成像研究

数据采集与处理 2006年第3期21卷 345-349页

作者：吴斌邓菲何存富李隆涛北京工业大学机电学院北京100022

在导波传播理论和频散波形预测理论的基础上,研究了超声导波在检测管道时,如何利用时域波形重构缺陷图像的问题。由于根据导波检测理论可以获得在任意时间管道表面任意位置的波形信息,而且管道上缺陷的存在直接影响导波信号的幅值,并被... 详细信息

在导波传播理论和频散波形预测理论的基础上,研究了超声导波在检测管道时,如何利用时域波形重构缺陷图像的问题。由于根据导波检测理论可以获得在任意时间管道表面任意位置的波形信息,而且管道上缺陷的存在直接影响导波信号的幅值,并被包含在回波信号中为传感器接收,所以通过对接收信号进行相应的处理便可预测缺陷处的波形用以成像。针对管道中的单通孔人工缺陷和轴向位置不同的双槽形人工缺陷,利用非轴对称端面加载的传感器激励L(0,2)模态导波进行检测,通过改变传感器周向位置获得一组检测信号以实现缺陷形状的成像。成像结果不仅能反映缺陷的类型,还能实现缺陷在轴向和周向的二维定位,对轴向双缺陷的定位取决于时间参数的选择。

关键词：缺陷成像超声导波理论无损检测波形预测

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周向超声导波在薄壁管道中的传播研究

实验力学 2002年第4期17卷 419-424页

作者：何存富李隆涛吴斌北京工业大学机电学院北京100022

本文研究了薄壁管道内周向导波的传播及其频散特性,并且通过对比薄壁板与薄壁管道内的导波,找出了一个比较简便研究周向导波的方法,并通过实验验证了周向导波的频散现象以及激励模态与斜探头楔型角的关系,并且认定在管道中可以激励出单... 详细信息

本文研究了薄壁管道内周向导波的传播及其频散特性,并且通过对比薄壁板与薄壁管道内的导波,找出了一个比较简便研究周向导波的方法,并通过实验验证了周向导波的频散现象以及激励模态与斜探头楔型角的关系,并且认定在管道中可以激励出单一的周向导波模态.

关键词：超声周向导波频散薄壁管道无损检测

Ultra 2020功率放大器的计算机控制

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北京工业大学学报 2002年第3期28卷 277-280页

作者：吴斌李隆涛何存富北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100022

为了调节Ultra 2020功率放大器以用于超声信号的放大,针对一般情况下功率放大器的放大倍数无法调节的特点,利用PC机、Powernap数据采集板及Visual Basic语言编制软件,完成了对Ultra 2020功率放大器的实时控制,不仅可以调节功率放大器还... 详细信息

为了调节Ultra 2020功率放大器以用于超声信号的放大,针对一般情况下功率放大器的放大倍数无法调节的特点,利用PC机、Powernap数据采集板及Visual Basic语言编制软件,完成了对Ultra 2020功率放大器的实时控制,不仅可以调节功率放大器还可以对其参数状态监控,其特点是输出功率稳定、可控,使用方便、应用界面友好.并为下一步用超声寻波监测试件奠定了一部分实验基础.

关键词：计算机控制功率放大器超声信号数据采集板

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超声导波在管道中传播的数值模拟

北京工业大学学报 2004年第2期30卷 129-133页

作者：何存富李隆涛吴斌北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100022

为了研究超声导波在管道中的传播特性并从中选择适合于无损检测的导波模态,在弹性动力学理论基础上,分析了超声导波在管道中传播时存在多模态与频散特性;通过编程数值计算了超声导波在管中传播时的频散曲线和各模态沿管壁的位移分布;利... 详细信息

为了研究超声导波在管道中的传播特性并从中选择适合于无损检测的导波模态,在弹性动力学理论基础上,分析了超声导波在管道中传播时存在多模态与频散特性;通过编程数值计算了超声导波在管中传播时的频散曲线和各模态沿管壁的位移分布;利用数值计算结果以及Fourier分解法,模拟了导波在管道中的传播现象,获得各个模态在传播一定距离后的时域波形.结果表明,在特定频率下,L(0,2)模态导波频散现象较小、传播速度最快,是管道缺陷无损检测的理想模态.数值模拟结果与理论分析相吻合,并且证明此种Fourier分解法可以有效地模拟管道中超声导波的传播特性.

关键词：超声导波频散无损检测

基于超声导波技术对板表面缺陷的无损检测研究

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实验力学 2002年第Z1期17卷 109-115页

作者：何存富李隆涛吴斌戴福隆北京工业大学机电学院北京100022 清华大学工程力学系北京100084

本文通过数值计算与实验,研究了薄钢板内导波的传播及其频散、多模态特征以及被激励模态与斜探头入射角的关系.利用所建立的实验系统,对钢板表面的人工缺陷进行了检测.结果表明,对特定频率,选择A1模态的超声导波检测钢板表面缺陷是可行的.

关键词：超声导波频散钢板无损检测

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周向导波在空心圆柱体中传播的数值模拟研究

力学季刊 2007年第2期28卷 286-292页

作者：李隆涛何存富吴斌北京工业大学机电学院北京100022

在石油、化工、食品和城市供水等行业,由于腐蚀等原因而引起泄漏事故,造成巨大的经济损失和资源浪费。因此,能够预先检测到管道缺陷避免事故发生显得十分重要。基于弹性动力学理论,利用Matlab编程实现周向导波在空心圆柱体中传播的数值... 详细信息

在石油、化工、食品和城市供水等行业,由于腐蚀等原因而引起泄漏事故,造成巨大的经济损失和资源浪费。因此,能够预先检测到管道缺陷避免事故发生显得十分重要。基于弹性动力学理论,利用Matlab编程实现周向导波在空心圆柱体中传播的数值模拟。利用特征函数展开法计算出周向导波的频散曲线及0.6MHz和1MHz各个模态的时域波形图并据此分析激励方式同周向导波传播的关系,频率为1MHz或0.6MHz时,1和2模态在空心圆柱壳中传播的周向导波中处于主导地位:各模态的径向或周向位移幅度会受到激励入射角的影响而变化并且周向导波的位移幅度随着激励入射角的增加而增加:得到特定频率下,周向导波各模态径向、周向位移的变化关系。本文结果为进一步利用实验方法研究周向导波在空心圆柱体中传播特性和缺陷检测奠定了基础。

关键词：空心圆柱体周向导波频散

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时频重排方法在管道导波信号处理中的应用

无损检测 2006年第7期28卷 337-340页

作者：吴斌邓菲何存富李隆涛北京工业大学机电学院 100022

针对超声导波的多模态和频散特性会导致信号波包在结构中传播发生展宽的现象,研究了400 kHz时的管道导波时域信号。指出了用时频分析方法可以直观地描述导波信号在传播过程中的能量分布,准确反映主要模态信息和各模态群速度变化趋势,建... 详细信息

针对超声导波的多模态和频散特性会导致信号波包在结构中传播发生展宽的现象,研究了400 kHz时的管道导波时域信号。指出了用时频分析方法可以直观地描述导波信号在传播过程中的能量分布,准确反映主要模态信息和各模态群速度变化趋势,建立与导波频散曲线间的对应关系,并且利用时频重排的方法可以进一步提高分析结果的可读性。

关键词：时频分析重排导波信号频散

管道长距离超声导波模态频散现象的抑制方法研究

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数据采集与处理 2004年第3期19卷 297-301页

作者：李隆涛何存富吴斌北京工业大学机电学院北京100022

针对超声导波频散特性所导致的信号波包在结构中传播发生展宽及衰减现象 ,研究了超声导波在 2 m长管道中以特定频率 ( 77k Hz)传播时的频散现象。指出了采用圆周均匀分布传感器在管道中激励导波可以抑制其中弯曲导波模态的产生 ,同时利... 详细信息

针对超声导波频散特性所导致的信号波包在结构中传播发生展宽及衰减现象 ,研究了超声导波在 2 m长管道中以特定频率 ( 77k Hz)传播时的频散现象。指出了采用圆周均匀分布传感器在管道中激励导波可以抑制其中弯曲导波模态的产生 ,同时利用信号重建激励方法以及所建立的实验系统在特定的距离上抑制了超声导波模态的频散现象。结果表明 ,本文方法有效地抑制了 77k Hz的 L( 0 ,1 )导波模态的频散现象。

关键词：超声导波信号波包频散现象无损检测信号重建激励信号管道