1、管道的長距離快速超聲導波檢測研究近年來受到國內(nèi)外無損檢測學者的極大關注,是管道檢測技術發(fā)展的新方向。針對研究導波理論的重要性,以及計算分析管結構中導波的傳播及缺陷反射過程的復雜性,本文將導波理論與數(shù)值計算方法相結合,對管狀結構(波導)中超聲導波的傳播及在缺陷處的反射過程的數(shù)值計算方法進行了研究,掌握了應用數(shù)值計算方法研究導波理論的核心技術,對數(shù)值計算的穩(wěn)定性、有效性和準確性進行了綜合分析與實驗驗證。在大量數(shù)值模擬實驗的基礎上,分析了管狀

2、波導中幾種主要模態(tài)導波的特性,得出了與國外基本一致的研究結果,對國內(nèi)在管狀波導中超聲導波的數(shù)值模擬研究方面仍比較薄弱的現(xiàn)狀進行了一定程度的彌補。
　　 在應用數(shù)值計算方法分析管狀結構中超聲導波的一般特性的實驗過程中,通過在ANSYS程序中建立有限元模型、施加表面激勵載荷、求解計算,模擬L(0,2)和T(0,1)模態(tài)導波在鋼管中的傳播及遇到不同缺陷的反射過程,研究兩種模態(tài)導波的特性。研究結果如下:
　　 1.采用L(0,2

3、)與T(0,1)模態(tài)導波相結合的檢測技術可以提高檢測的精確度。
　　 2.適當頻率范圍內(nèi)的L(0,2)模態(tài)導波在一定的傳播距離內(nèi)基本非頻散,振幅呈指數(shù)衰減,在傳播一定距離后基本保持穩(wěn)定,對圓周位置上的內(nèi)外缺損均具備一定的敏感性且波速較快。
　　 3.適當頻率范圍內(nèi)的T(0,1)模態(tài)導波在傳播過程中基本非頻散,振幅呈指數(shù)衰減,在傳播一定距離后基本保持穩(wěn)定,對圓周位置上的內(nèi)外缺損均具備一定的敏感性。
　　 4.T(0