管道腐蚀超声导波检测数值仿真研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：遗盛查日期：2趔吐墨因i旦关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部

2、或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。诩非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：重丞鳌导师签名：盐遮日期：垫!竖堡量旦垒旦日期：塑!生堡垒母壶旦1111111111111111111IIIIIIIIIIIIIY2628590中图分类号TP23学科分类号510．4010论文编号1001020141331密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名谭冰芯学号201120133l获学位专业名称控制

3、科学与工程获学位专业代码081100课题来源企、事业单位委托项目研究方向管道检测论文题目管道腐蚀超声导波检测数值仿真研究关键词L(O，2)模态、T()，1)模态、管道、数值模拟、缺陷识别论文答辩日期2014年5月28日论文类型应用研究学位论文评闲及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师戴波教授北京石油化工学院智能检测与自动化装置评阅人1朱群雄教授北京化工大学智能系统工程评阅人2苏红旗副教授中国矿业大学(北京)计算机应用评阅人3评阅人4评阅人5徽员蝴朱群雄教授北京化工大学智能系统工程答辩委员1纪文刚教授北京石油化工学院检测技术与自动化装置答辩委员2林小竹教授北京石油化工学院图像处理与模

4、式识别答辩委员3徐华教授北京石油化工学院三维建模和可视化网络系统安全与可信计答辩委员4张晓明教授北京石油化工学院算答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(CB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要管道腐蚀超声导波检测数值仿真研究超声导波因其具有传播衰减小、灵敏度高、单点激励可进行长距离检测的特点，受到了管道无损检测领域的极大关注，但导波的多模态性、频散以及遇到缺陷易发生模态转换等特性，使得检测结果分析变得困难，数值仿真

5、是深入导波检测机理、探索管道腐蚀缺陷识别的重要方法。论文主要工作如下：(1)采用有限元分析方法，建立了基于L(0，2)、r(0，1)模态激发的管道腐蚀超声检测数值仿真模型，实验表明，该算法可有效仿真多腐蚀缺陷管道超声导波检测，为研究导波检测机理和缺陷识别算法建立了良好的研究平台。(2)针对超声导波检测多个缺陷管道时，频散、模态转换以及缺陷回波间的相互干扰引起对缺陷信息误判的问题，利用仿真模型，研究了单一缺陷几何参数、连续缺陷轴向间距与缺陷反射回波的关系，以及缺陷定位、大小以及类型的识别问题，提出了双向激发超声导波管道腐蚀缺陷检测方法，将正反两个方向激发导波的检测数据叠加生成新的波形，既可准确

6、识别缺陷位置，又可有效识别缺陷大小，实验结果表明，该方法减少缺陷间回波的相互影响，提高信噪比，可有效提高缺陷的定位精度和对缺陷大小的识别率。关键词：L(0，2)模态，T(0，1)模态，管道，数值仿真，缺陷识别北京化工大学硕士学位论文IIABSTRACTTHENUMERICALSIMUL√▲TIoNRESEARCHoFDETECTPIPELINECORRoSIONINULTRASoNICGUIDEDⅥ，AVEBecauseofultrasonicguidedwavetestingpipelinehasmanyadvantages，suchaspropagationattenuationissm

7、all，highsensitivity，single—pointexcitationcanbetestedforlongdistanceandthesoundfieldacrosstheboundarylayer．Ithasbeenagreatconcerninthefieldofpipelinenon-destructivetesting．Itisdifficulttoanalyzetestresultst