磁致伸缩导波无损检测理论与方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1常规无损检测技术 1

1.2超声导波无损检测新技术 2

1.2.1基于压电效应的超声导波 3

1.2.2基于磁致伸缩效应的超声导波 5

1.2.3空气耦合超声导波 5

1.2.4电磁超声导波 6

1.2.5激光超声导波 7

1.2.6混合超声导波 8

1.3磁致伸缩导波无损检测技术的发展 8

第2章 磁致伸缩导波检测原理 10

2.1磁致伸缩效应 10

2.2磁致伸缩产生机理 10

2.3基于磁致伸缩效应的导波检测原理 18

第3章 管道中超声导波传播理论 21

3.1超声导波 21

3.1.1群速度与相速度 22

3.1.2导波的频散现象 23

3.2导波在管道中的传播 23

3.2.1导波运动方程 23

3.2.2频散方程 31

3.3管道中导波的模态 35

3.3.1纵波 35

3.3.2扭转波 37

3.3.3弯曲波 38

3.4频散曲线的有限元求解方法 39

3.4.1管道中导波传播的有限元模型 40

3.4.2模态特征及频散曲线 41

第4章 磁致伸缩纵向导波激发和接收模型 44

4.1管道纵向导波激发模型 44

4.1.1磁致伸缩作用力 45

4.1.2传感器结构 48

4.1.3静态偏置磁场 49

4.1.4交变磁场 49

4.2管道纵向导波接收模型 51

4.2.1基本耦合方程 51

4.2.2弹性导波位移 52

4.2.3接收电压 55

第5章 导波频率选择与管材特征关系 57

5.1管道中纵向导波频散特性 57

5.2管材特征与纵向导波频率关系 59

第6章 管道中导波传播方向控制方法 63

6.1单通道激励时导波传播方向控制 64

6.1.1改变激励信号的初始相位 66

6.1.2单通道激励双磁致伸缩传感器 67

6.2双通道激励时导波传播方向控制 68

6.2.1双通道激励控制理论 69

6.2.2影响因素 71

6.3导波传播方向控制的应用 83

第7章 超声导波传播形态可视化模拟 87

7.1直管中的纵波 87

7.1.1正常直管 87

7.1.2缺陷直管 89

7.2直管中的扭转波 91

7.2.1正常直管 91

7.2.2缺陷直管 92

7.3直管中的弯曲波 93

7.3.1正常直管 93

7.3.2缺陷直管 94

7.4弯管中的纵波 95

7.4.1正常弯管 95

7.4.2缺陷弯管 97

7.5弯管中的扭转波 97

7.5.1正常弯管 97

7.5.2缺陷弯管 98

7.6弯管中的弯曲波 99

7.6.1正常弯管 99

7.6.2缺陷弯管 101

第8章 导波信号处理及缺陷定位方法 102

8.1导波反射回波信号的特征 102

8.2 Hilbert变换 103

8.3.数字滤波 104

8.3.1窗函数滤波 104

8.3.2小波变换方法 105

8.4高阶谱分析 106

8.5匹配追踪 110

8.6缺陷定位 113

8.6.1轴向定位 113

8.6.2周向定位 113

第9章 管道导波模式控制和模式识别方法 116

9.1导波模式控制 116

9.2导波模式识别 120

第10章 磁致伸缩导波检测应用 128

10.1充水管道无损检测 128

10.1.1水圆柱体中导波传播特性 128

10.1.2自由管道中导波传播特性 132

10.1.3水对管道中导波传播影响 134

10.1.4应用实例 138

10.2高压气管道无损检测 141

10.2.1气体中声波传播速度 142

10.2.2充气管道中导波频散特性 143

10.2.3应用实例 147

10.3螺旋圆杆结构无损检测 151

10.3.1频散方程 151

10.3.2频散曲线计算 154

10.3.3应用实例 156

10.4弯管无损检测 160

10.4.1弯管中导波频散曲线 160

10.4.2 U形管检测 168

10.4.3多弯头弯管检测 173

参考文献 177