1、“.....第页共页超声导波技术基础超声导波的基本概念在无限均匀介质中传播的波称为体波，体波有两种种叫做纵波或称疏密波无旋波拉压波波种叫做横波或称剪切波波，它们以各自的特征速度传播而无波形耦合。而在弹性半空间表面处，或两个弹性半空间表面处，由于介质性质的不连续性，超声波将经受次反射或透射而发生波形转换。随后，各种类型的反射波和透射波及交界面波均以各自恒定的速度传播，而传播速度只与介质材料密度和弹性性质有关，不依赖于波动本身的特性。然而当介质中有个以上的交界面存在时，就会形成些具有定厚度的层。位于层中的超声波将要经受多次来回反射，这些往返的波将会产生复杂的波形转换且波之间发生复杂的干涉。若个弹性半空间被平行于表面的另个平面所截，从而使其厚度方向成为有界的，这就构成了个无限延伸的弹性平板......”。

2、“.....即平行的边界制导超声波在板内传播。这样的个系统称为平板超声波导。在此板状波导中传播的超声波即所谓的板波或波。波是超声无损检测中最常用的种导波形式，由世纪初先生研究无限大板中正弦波问题而得名。除此之外，圆柱壳棒及层状的弹性体都是典型的波导。其共同特性是由两个或更多的平行界面存在而引入个或多个特征尺寸如壁厚直径厚度等到问题中来。在波导中传播的超声波称为超声导波。在圆柱和圆柱壳中传播的导波称为柱面导波。超声导波的主要特性群速度与相速度群速度与相速度是导波理论中两个最基本的概念，所谓群速度是指脉冲波的包络上具有种特性如幅值最大的点的传播速度，它是波群的能量传播速度。通俗的说，群速度是关于组频率相近的波的传播速度。而相速度是波上相位固定的点管道超声导波检测数值模拟管道超声导波检测理论图管道裂纹检测示意图进行数值模拟之前，首先建立管道超声导波检测的数学模型......”。

3、“.....根据脉冲回波法原理，采用同端激励同端接收的方式，如下毕业论文管道超声导波检测数值模拟学生姓名学号学院专业指导教师年月第页共页绪论课题背景及研究意义现代管道运输起始于世纪中叶。随着油气资源的开发以及能源市场的急增，管道运输在世界范围内得到了飞速发展，已经成为国民经济的命脉，管道运输业作为与铁路公路航空水运并驾齐驱的五大运输业之，在经济建设和国防工业中发挥着越来越重要的作用。随着管线事故的增多管龄的增长，由于施工缺陷和腐蚀等问题和人为破坏的存在，管道事故频频发生，给人们的生命财产和生存环境造成了巨大的威胁。因此，工业发达国家均高度重视管道检测技术的研究和开发，对在役长距离油气输送管道实行强制性的检测，特别是对新建和老龄管道更是十分关注。目前我国多数油气管道已经进入中老年期。为防止管道腐蚀穿孔爆管等造成的恶性事故的发生，我国每年用于油气管道维修的费用逐步增加。由于检测手段的制约......”。

4、“.....往往造成盲目开挖盲目报废，维修缺少科学性，从而造成人力物力的巨大浪费。所以，发展种经济实用快速高效的管道检测技术成为亟待解决的问题。常规的无损检测方法主要有射线检测法，如射线射线射线等声学检测法，如超声检测声发射检测声显微检测等电学检测法，如涡流检测等磁学检测法，如磁粉检测漏磁检测等。但是常规的无损检测技术检测管道，必须要求沿管道逐点检测，检测速度很慢，而检测的成本却比较高，劳动强度大。绝大部分管道运输的是有腐蚀性的物质，工作条件非常恶劣，而且大部分工业管道都带有外包层使之与外界隔绝，常规无损检测必须剥开外包层，大大增加了检测成本。近年来发展出了种能够进行快速长距离大范围相对低成本的无损检测方法，即超声导波检测法。在固体中传播的超声导波，由于本身的特性，沿传播路径衰减很小，所以可以克服逐点扫描法的缺点进行长距离大范围的缺陷检测并且超声导波缺陷对......”。

5、“.....初步建立了缺陷几何尺寸与反射回波信号之间的对应关系。,等全面对管道上的槽型缺陷的检测进行了有限元数值模拟，系统地获得了槽型缺陷的几何尺寸的变化对回波信号的影响，从而初步建立了槽型缺陷的几何尺寸与导波回波信号之间的关第页共页系。,等介绍了膜单元轴对称单元和单元在导波的有限元模拟中的应用和建模方法，并分别采用三种单元，建立了带有周向通透的裂纹缺陷膜单元周向非通透的裂纹缺陷平面单元和槽型的缺陷实体单元的管道模型。等分别采用膜单元和三维实体单元，研究了，模态弹性波对管道上遥透性周向槽型缺陷和非通透性周向槽型缺陷的反射，获得了管道上缺陷的周向长度与反射率为线性关系和管道上缺陷的反射率随深度增加，加速增大等比较有价值的结论。等通过有限元方法研究了采用锤击信号对铁轨缺陷进行检测的方法......”。

6、“.....等用有限元方法对梯状管中阶梯截面对波的反射和透射系数进行了研究。美国如乔治亚理工大学法国澳大利亚等国的其他些大学和研究机构，开展了利用有限元方法和有限差分方法研究板结构中超声导波无损检测的工作。何存富吴斌等综述了无损探测中的超声柱面导波技术及其应用研究进展,着重评述了超声导波的模态和频率选择导波的激励和接收方法导波与缺陷的相互作用信号处理与特征提取及导波技术在无损检测中的应用前景。太原理工大学程载斌等对管道上的裂纹缺陷超声导波检测进行了比较全面的数值模拟，获得了管道周向裂纹长度宽度变化对回波信号的影响的关系，同时，也对管道上的周向单裂纹和双裂纹的定位进行了研究。马宏伟等还采用减薄缺陷处壳单元的方法建立非通透周也可在充液带包覆层的管道中传播，使得检测工业管道的费用大大降低。随着超声导波技术的不断发展......”。

7、“.....深入到缺陷损伤程度的研究。研究缺陷的损伤程度，主要包括对缺陷几何尺寸和缺陷类型裂纹腐蚀局部变形的识第页共页别等等。为了能够通过超声导波技术实现对缺陷损伤程度的判断，就必须在导波检测所获得的回波信号和缺陷的几何特征之间建立种对应关系，即建立的关系，也就是获得缺陷几何特征尺寸形状等对缺陷回波信号的影响规律。但是，这需要获得大量的针对不同缺陷的检测信号。在目前的研究基础上，检测信号的获得主要来自于两个方面，是通过实验获得，二是在实验验证基础上，通过数值模拟的方法获得。相对而言，数值模拟研究的方法具有周期短成本低可重复性好，因此，本文就将通过数值模拟的方法，对管道缺陷检测进行研究。通过建立系列管道缺陷检测的有限元模型以及进行大量的管道缺陷检测的数值模拟和定数量的对比实验，来获得所需要的数据，研究超声导波检测信号与缺陷几何尺寸之间关系......”。

8、“.....得到纵向轴对称模态的数值解，但是他没有对解的正确性进行讨论和分析。对圆柱空腔中波在三维方向上的传播作了深入研究，推导出了理论模型的两种模态纵向拉伸波和扭转波。详细讨论了圆柱壳中的弹性波传播理论，指出在管线结构中存在许多模态，并且在相速度频散曲线中给出了可能出现的模态。尽管如此，由于导波的多模及频散特性的复杂性，管中导波的传播性质至今仍未被完全理解。英国帝国理工大学机械工程系的，等系统的对裂纹和槽类的缺陷进行了有限元数值模拟，比较全面的获得了裂纹和槽类的缺陷的几何形状的变化对回波信号的影响，并获得了管道上的裂纹和槽型缺陷对反射回波信号的影响关系。在国内外的超声导波检测数值模拟的研究中等的研究相对来说是最全面和系统的......”。

9、“.....势函数可以写为第页共页,将代入可以得到为方程，因此其解为式中,为阶的第第二函数。和为常数，可通过边界条件来确定。将代入得到结果再代入，将变换后的代入再联立边界条件得到方程组当为非零时上方程有意义。根据线性代数可知，若要有非零解，则系数行列式应为零，即,其中,是关于波数频率和形状参数的矩阵。式即为空心圆管中周向导波的频散方程，该方程为超越方程，无法得到解析解的形式，只能通过数值计算的方法求解......”。