压力管道腐蚀灾变检测的应变敏度比法

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1、第24卷第3期Vol.24No.3工程力学2007年3月Mar.2007ENGINEERINGMECHANICS165文章编号：1000-4750(2007)03-0165-05压力管道腐蚀灾变检测的应变敏度比法1*123李洪升，杨智荣，李亚民，李鸿雁(1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁，大连116023；2.大连交通大学环境科学与工程学院，大连116028；3.大连市锅炉压力容器检验研究所，大连116013)摘要：基于结构振动模态测试理论和有限元方法提出了压力管道腐蚀检测的应变敏度比法。首先，通过位移模态及应变模态建立了腐蚀管道的定位检测判据。其次，制备不同

2、缺陷的管道，应用应变敏度比法检测判断缺陷位置，结果表明，检测位置与实际损伤位置完全一致。最后，通过数值算例证实用前1阶模态分量数据检测的结果与实际缺陷基本一致。通过实测和数值算例证明了只测试损伤及未损伤结构的低阶模态参量，便可进行有效的检测，而低阶参量是相对简单易测，从而使该方法应用于工程实际更显便利。关键词：压力管道；腐蚀灾变；振动模态检测；有限元法；应变敏度比中图分类号：TU318文献标识码：ADETECTIONOFTHECORROSIONDAMAGEINPRESSUREPIPELINEUSINGSTRAINSENSITIVITYRATIOMEHOD1*123LIHong-

3、sheng,YANGZhi-rong,LIYa-min,LIHong-yan(1.DalianUniversityofTechnologyLiaoningDalian,116023,China;2.DalianJiaotongUniversity,Dalian116028,China;3.DalianInspectionInstituteofBoilerPressureContainer,Dalian116013,China)Abstract:Basedonstructuralmodaltesttheoryandfiniteelementmethod,strainsensiti

4、vityratiomethodofdetectionforthecorrosiondamageinpressurepipelineispresented.First,thedamage-locatizationcriterionstolocatedamagethroughdisplacementmodeandstrainmodeareestablished.Secondly,allkindsofpipelineswithdifferentdamagesarepreparedanddetectedbythisdamagedetectionmethod.Theresultshows

5、thatthedamagelocationpredictedbythismethodisthesameastherealone.Finally,thenumericalexampleverifiesthattheresultusingthefirstone-ordermodalshapeisbasicallyconsistentwiththerealdamage.Theseresultsprovethatstrainsensitivityratiomethodlocatingdamageinpressurepipeonlyrequiremeasurementsoffewofth

6、epipeline’snaturalfrequenciesandthelowerdisplacementmodeunderboththeundamagedanddamagedstates.Andthismethodisshowntoprovidegoodpredictionsofdamagelocation.Sincethelower-ordermodalshapecanbemeasuredeasily,thismethodisconvenienttoapplyinengineeringpractice.Keywords:pressurepipeline;corrosionda

7、mage;vibrationmodaltest;finiteelementmethod;strainsensitivityratio———————————————收稿日期：2005-07-18；修改日期：2006-04-10基金项目：辽宁省科学技术基金资助项目的研究内容(编号002069)作者简介：李洪升(1939)，男，辽宁人，教授，博导，中国地理学会冰川冻土分会理事，中国寒区经济研究会理事，大连市力学学会理事长，从事岩土与环境力学研究；*杨智荣(1975)，男，内蒙古鄂尔多斯人，工学博士