Page 77 - 无损检测2021年第七期
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韩佳琪, 等:
弯折小径管中槽型缺陷的 L ( 0 , 1 )模态导波检测
当θ 为 45° , 90° 和 135° 的小径管中存在缺陷时, 比值
β 分别增加了 61.2% , 220% 和 43.4% 。这预示着弯
折角度为 90° 时, 利于导波检测出弯头后端的缺陷。
图 11 ( b ) 为从检测信号中统计得到的参数 β 的结
果。总之, 缺陷的引入会导致比值 β 增大, 与仿真所
得结论一致, 验证了所提出方法对缺陷检出的可行
性。当弯折角度为 90° 和 135° 时, 槽型缺陷的存在
导致比值 β 分别增加了 324% 和 205% 。因此, 基于
比值 β 的方法可以有效判定小径管弯头后端是否存
在缺陷。在含缺陷的弯折角度为 45° 的小径管中,
测得的比值 只比无缺陷时测得的高出 5% , 低于
图 9 θ=90° 时的试验与仿真结果 β
仿真的增长量( 约 61.2% )。可能的原因为: ① 实际
小径管弯头区域内侧和外侧壁厚沿轴线方向存在明
显的不均匀性, 仿真模型中难以真实建模, 导致仿真
与试验存在差异; ② 图 8 ( a ) 所示的回波 B 幅值较
低, 在统计其波包能量时易受杂扰波形影响而存在
误差。
2.3 E 端面检测结果
将传感器布置于 E 端, 此时激励的纵向模态导
波将先经过缺陷再进入弯头区域。图 12 给出了弯
折角度不同时, 传感器在 E 端自激自收采集的信号
波形。 L ( 0 , 1 ) 模态在缺陷处的反射回波信号不再
图 10 θ=135° 时的试验与仿真结果 受弯头处模态转换形成的 F ( 1 , 1 ) 模态的影响, 呈现
为清晰的缺陷回波信号。
图 11 仿真和试验的 β 值随弯折角度的变化
β 。当小径管中存在缺陷时, 比值 β 明显高于无缺陷 图 12 θ 不同时传感器在E 端自激自收检测结果
的结果。比值 β 为无量纲参数, 利用其是否高于阈 从仿真结果可以看出, 缺陷回波幅值几乎不随
值( 无缺陷时计算的基准值), 可以判定缺陷的有无。 弯折角度的变化而变化, 不同弯折角度时检测得到
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2021 年 第 43 卷 第 7 期
无损检测
