通过建立弯管的ANSYS/LS-DYNA 3D模型，模拟了L(0,2)模态导波在管道中的传播形态；计算了弯管中L(0,2)和T(0,1)两种模态群速度曲线，并与相同管径和壁厚的直管做对比；研究了L(0,2)模态对管道弯头内外侧缺陷的检测能力。结果表明：导波在通过弯头时会发生模态转换，且频率越高模态转换越明显；L(0,2)和T(0,1)两种模态在弯管和直管中的频散曲线低频段时差异小而高频段时差异显著；并且，L(0,2)模态对弯头外侧缺陷检测能力要高于弯头内侧。

所属栏目

试验研究中国博士后科学基金资助项目(20110491881)

收稿日期

2013/3/21

作者单位

宗侣:海军工程大学 动力工程学院，武汉430033
王悦民:海军工程大学 动力工程学院，武汉430033
朱龙翔:海军工程大学 动力工程学院，武汉430033

备注

宗侣(1989-)，男，硕士研究生，主要研究方向为舰船动力及热力系统的监测、控制与故障诊断。

引用该论文:

ZONG Lü,WANG Yue-Min,ZHU Long-Xiang.Finite Element Analysis of Propagation Characteristics of Ultrasonic Guided Waves in Bended Pipes[J].Nondestructive Testing,2013,35(11):43～46
宗侣,王悦民,朱龙翔.超声导波在弯管中传播特性的有限元分析[J].无损检测,2013,35(11):43～46

被引情况:

【1】

王贝,窦晓兰,韩晓华, "表面波检测的数值模拟与试验对比",无损检测 36, 44-48(2014)
参考文献

【1】

他得安，王威琪,汪源源，等.管道导波检测中激发频率的选择及灵敏度分析［J］.无损检测，2003，27(2):83-86.

【2】

王悦民，沈立华，申传俊，等.管道导波无损检测频率选择与管材特征关系［J］.机械工程学报，2009，45(8)：243-248.

【3】

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【4】

HAYASHI T, KAWASHIMA K, SUN Z, et al. Guided wave propagation mechanics across a pipe elbow［J］.Journal of Pressure Vessel Technology, 2005(127):322-327.

【5】

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【6】

何存富，刘增华，孙雅欣，等.基于超声导波技术对弯管中缺陷检测的实验研究［J］.中国机械工程，2005，16(18)：1662-1665.

【7】

ALLEYNE D, LOWE M, CAWLEY P. The reflection of guided wave from circumferential notches in pipes［J］.Journal of Applied Mechanics, 1998, 65(3):635-641.