管道結構是工業運輸和人們日常生活中不可缺少的一部分。長期賦役的管道,其內外壁都會受到侵蝕,導致管壁變薄或產生各種凹槽,這種管道損傷為正常的工業運輸埋下了安全隱患。由于傳統管道檢測方法效率較低,耗費大量人力和財力,因此有必要提出一種新的檢測方法,提高管道的檢測效率和檢測精度,從而為實際工程檢測提供一種可行性方案。鑒于超聲導波具有傳播距離遠,耗散慢等優勢,被廣泛應用于各種大型結構的健康檢測。目前,也有學者將超聲導波應用于管道檢測,但由于管道中導波模態復雜,且耦合嚴重,難以分析管道中缺陷和導波作用的機理,因此,現有超聲導波的管道檢測方法仍處于定性分析的層面。為了解決這一問題,本文提出了一套基于超聲導波定量化檢測管道缺陷的方案,通過該方案不僅可以迅速得到缺陷的位置,而且能繪制出缺陷的三維輪廓,以滿足實際工程檢測的需求。該方案主要由以下四部分組成:(1)通過彈性波理論推導管道中導波的彌散方程及半解析基本解;(2)基于半解析有限元和傳統有限元方法求解管道中的散射波場;(3)以動力學互易定理為基礎,構建缺陷邊界積分方程,通過對邊界積分的推導完成軸對稱缺陷和非軸對稱缺陷的重構工作;(4)通過小波分析,處...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1基于不同模態SH波的重構結果

圖1.1基于不同模態SH波的重構結果1.3基于超聲導波的管道無損檢測現狀1.3.1管道檢測中正問題研究導波在管道中的傳播特性相當復雜，尤其是其彌散性和多模態耦合使操作者難以從散射[59]

圖1.2(a)管道中導波檢測設備（WavemakerG3）；(b)導波檢測系統的示意圖

1.2(a)管道中導波檢測設備（WavemakerG3）；(b)導波檢測系統的示意圖1.3基于導波檢測管道的反射信號示意圖

圖1.3基于導波檢測管道的反射信號示意圖

圖1.3基于導波檢測管道的反射信號示意圖圖1.4管道導波激發實驗裝置照片上述研究都說明沿管道母線方向傳播的導波可以被用來真實地檢測管道中的缺陷，停留在純理論層面。雖然很多研究者已經搭建了各種用于檢測管道的實驗平臺，也

圖1.4管道導波激發實驗裝置照片

圖1.4管道導波激發實驗裝置照片說明沿管道母線方向傳播的導波可以被用來真實地檢測管論層面。雖然很多研究者已經搭建了各種用于檢測管道的實，從一定程度上得到了幾種規則缺陷尺寸和單頻反射信號之缺陷形狀的前提下，如何開展缺陷的定量化檢測仍是一個用的導波除了沿母線方向傳播，周向傳播的導....

本文編號：4056663