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1、磁致伸缩扭转导波小管径弯管检测耿海泉，王悦民，陈乐，邓文力，叶伟（海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033）摘要：针对扭转导波对小管径弯管的检测问题，分别采用数值模拟和实验方法进行研究。使用ANSYS软件模拟扭转导波在弯管中的传播；设计了一种针对小管径管道的磁致伸缩扭转导波检测传感器，并对弯管进行检测，建立了该传感器的导波激发和接收模型，利用理论模型对实验信号进行了解读。研究结果表明：T(0,1)模态导波在小管径管道弯头处发生模态转换，部分T(0,1)模态转换成F(1,1)模态，F(1,1)模态具有方向性，垂直于弯头拱背-拱腹方向；
2、模态转换会造成检测信号的双端面反射现象，第二个端面回波与第一个端面回波幅值比随频率增大呈减小趋势；传感器激发出的纵向磁致伸缩力会导致实验信号中出现少量纵向模态导波。研究结论为磁致伸缩扭转导波对小管径弯管的检测提供理论指导。关键词：磁致伸缩；T(0,1)模态导波；弯管；模态转换*收稿日期：2016-11-27；修回日期：。基金项目：国家部委基金资助项目(9140A27020115JB11001)。作者简介：耿海泉(1989－)，男，山东邹平人，博士研究生，E-mail：genghq_1989@163.com；王悦民（通信作者），男，教授，博
3、士，博士生导师，E-mail：ym99wang@163.com中图分类号：TG115.28;TB551文献标志码：A文章编号：InspectionofsmalldiameterbendingpipesusingmagnetostrictivetorsionalguidedwaveGENGHai-quan,WANGYue-min,CHENLe,DENGWen-li,YEWei(CollegeofPowerEngineering,NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:A
4、imtotheproblemofinspectionofsmalldiameterbendingpipesusingtorsionalguidedwave,finiteelementmethodandexperimentswereusedtoinvestigatetheproblem.ANSYSwasusedtosimulatethepropagationoftorsionalguidedwaveinbendingpipe.Amagnetostrictivetorsionalguidedwavetransducerwasdesignedt
5、oinspectsmalldiameterpipes.Theexcitingandreceivingtheoreticalmodelofthetransducerwasbuilt.Theexperimentalsignalswereexplainedusingthetheoreticalmodel.TheresearchresultsshowthatmodeconversionhappensattheelbowofthepipeandpartoftheT(0,1)modeconvertstoF(1,1)mode.Theorientatio
6、noftheF(1,1)modeperpendiculartothedirectionofextrados-intrados.Thedoubleendreflectionphenomenonininspectionsignaliscausedbymodeconversion.Withtheincreaseoffrequency,ratiosbetweenendechoes’amplitudesdecrease.Thelongitudinalmagnetostrictiveforcesexcitedbythetransducerbringa
7、boutsmalllongitudinalguidedwaveinthesignals.Theconclusionswillprovidetheoreticalguidetotheinspectionofsmalldiameterbendpipesusingmagnetostrictivetorsionalguidedwave.Keywords:magnetostrictive;T(0,1)modeguidedwave;bendpipe;modeconversion8管道广泛存在于舰艇装备中，是输送油、水、汽等介质的重要载体，管道缺陷的出
8、现会造成重大事故和经济损失，严重影响舰艇战斗力。因此，及时对管道进行健康监测对保障管道安全运行具有十分重要的意义。与传统无损检测技术相比，超声导波检测技术具有检测高效、经济和可以检测难以接近空
