磁致伸縮導波無損檢測理論與方法

前言
第1章緒論1
1.1常規(guī)無損檢測技術1
1.2超聲導波無損檢測新技術2
1.2.1基于壓電效應的超聲導波3
1.2.2基于磁致伸縮效應的超聲導波5
1.2.3空氣耦合超聲導波5
1.2.4電磁超聲導波6
1.2.5激光超聲導波7
1.2.6混合超聲導波8
1.3磁致伸縮導波無損檢測技術的發(fā)展8
第2章磁致伸縮導波檢測原理10
2.1磁致伸縮效應10
2.2磁致伸縮產生機理10
2.3基于磁致伸縮效應的導波檢測原理18
第3章管道中超聲導波傳播理論21
3.1超聲導波21
3.1.1群速度與相速度22
3.1.2導波的頻散現象23
3.2導波在管道中的傳播23
3.2.1導波運動方程23
3.2.2頻散方程31
3.3管道中導波的模態(tài)35
3.3.1縱波35
3.3.2扭轉波37
3.3.3彎曲波38
3.4頻散曲線的有限元求解方法39
3.4.1管道中導波傳播的有限元模型40
3.4.2模態(tài)特征及頻散曲線41
第4章磁致伸縮縱向導波激發(fā)和接收模型44
4.1管道縱向導波激發(fā)模型44
4.1.1磁致伸縮作用力45
4.1.2傳感器結構48
4.1.3靜態(tài)偏置磁場49
4.1.4交變磁場49
4.2管道縱向導波接收模型51
4.2.1基本耦合方程51
4.2.2彈性導波位移52
4.2.3接收電壓55
第5章導波頻率選擇與管材特征關系57
5.1管道中縱向導波頻散特性57
5.2管材特征與縱向導波頻率關系59
第6章管道中導波傳播方向控制方法63
6.1單通道激勵時導波傳播方向控制64
6.1.1改變激勵信號的初始相位66
6.1.2單通道激勵雙磁致伸縮傳感器67
6.2雙通道激勵時導波傳播方向控制68
6.2.1雙通道激勵控制理論69
6.2.2影響因素71
6.3導波傳播方向控制的應用83
第7章超聲導波傳播形態(tài)可視化模擬87
7.1直管中的縱波87
7.1.1正常直管87
7.1.2缺陷直管89
7.2直管中的扭轉波91
7.2.1正常直管91
7.2.2缺陷直管92
7.3直管中的彎曲波93
7.3.1正常直管93
7.3.2缺陷直管94
7.4彎管中的縱波95
7.4.1正常彎管95
7.4.2缺陷彎管97
7.5彎管中的扭轉波97
7.5.1正常彎管97
7.5.2缺陷彎管98
7.6彎管中的彎曲波99
7.6.1正常彎管99
7.6.2缺陷彎管101
第8章導波信號處理及缺陷定位方法102
8.1導波反射回波信號的特征102
8.2Hilbert變換103
8.3數字濾波104
8.3.1窗函數濾波104
8.3.2小波變換方法105
8.4高階譜分析106
8.5匹配追蹤110
8.6缺陷定位113
8.6.1軸向定位113
8.6.2周向定位113
第9章管道導波模式控制和模式識別方法116
9.1導波模式控制116
9.2導波模式識別120
第10章磁致伸縮導波檢測應用128
10.1充水管道無損檢測128
10.1.1水圓柱體中導波傳播特性128
10.1.2自由管道中導波傳播特性132
10.1.3水對管道中導波傳播影響134
10.1.4應用實例138
10.2高壓氣管道無損檢測141
10.2.1氣體中聲波傳播速度142
10.2.2充氣管道中導波頻散特性143
10.2.3應用實例147
10.3螺旋圓桿結構無損檢測151
10.3.1頻散方程151
10.3.2頻散曲線計算154
10.3.3應用實例156
10.4彎管無損檢測160
10.4.1彎管中導波頻散曲線160
10.4.2U形管檢測168
10.4.3多彎頭彎管檢測173
參考文獻177