有限元法在管道漏磁检测中的应用

介绍管道漏磁检测中有限元计算方法的基本原理,推导出轴对称的漏磁检测系统在极坐标下的有限元方程、网格剖分方法及有限元计算的边界条件,并计算出不同形状缺陷的管道的磁力线分布图.从计算结果可清楚地看出不同缺陷对磁力线分布造成的影响也不相同.     

瞬态单一声空化气泡的动力学过程及空化发光

1.引言 在1990年,Gaitan[1]发现悬浮在驻波声场中的单一空化气泡能象时钟一样精确地在每个崩溃时刻发出裸眼能看见的光--称之为声致发光.单泡声致发光现象从此引起了众多研究者的浓厚兴趣,很多科学家对其进行了深入而广泛的研究,得到了比较定量的数据,相关的理 论分析也得到快速的进展.     

同步发电机的振荡和失步的原因及其处理

文章介绍了同步发电机在运行中引起振荡和失步的原因，在此基础上提出：①当频率较振荡前升高、较振荡前降低及异步振荡时，应采取的措施；②失步时应采取尽快创造恢复同期条件的处理措施。     

含椭圆孔无限大弹性导电薄板在均匀磁场作用下的应力分析

给出一种针对含椭圆孔的导电薄板在电磁力作用下的分析方法.其研究重心是定量计算椭圆孔对电流密度以及板内应力分布在椭圆长轴端点处的集中效应.分析引入椭圆坐标,以助于处理问题的边界条件,并最终给出直角坐标下各分量的对应结果,以便于实际应用.首先求出薄板内电流密度分布, 然后考虑一类简化的计算模型,把应力求解确定为反平面剪切问题, 进而推出应力在板内分布的解析解.并利用所获得的椭圆孔洞结果推断出Ⅲ型裂纹的应力强度因子.     

PVDF薄膜传感器前置放大模块设计及实验研究

聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜具有良好的压电效应,被广泛应用于振动测量等领域。该文通过分析PVDF压电薄膜的电路模型,设计了与之配套的前置放大模块,并对该模块进行了理论分析和实验测试,测试结果与理论相符。应用PVDF薄膜配合设计的前置放大模块对圆管内流场信息进行了对比试验。试验结果表明,PVDF压电薄膜对于管内流场的测量在低频区域优于加速度计,可测量到丰富的低频成分,为分析管内的流场信息提供了良好的实验基础。     

一种由横波激发的特殊非线性声现象

目前对非线性超声的研究多集中在纵波激发的谐波性质以及对材料微观结构变化的实验检测上,横波激发的非线性声波性质少有研究。对横波激发的一维非线性声波方程入手,利用摄动法求解该方程,并改写为一阶偏微分方程,然后利用交错网格的有限差分形式进行数值求解。结果表明:采用横波激发,能产生线性横波和非线性纵波,且纵波的高次谐波内有两个信号,分别以纵波和横波两种速度传播。若采用较长的激发信号,纵波谐波能形成"拍"现象,成为一种奇特的声传播现象。     

超声导波用于液层负载板损伤检测的数值模拟

液层负载薄板结构的损伤检测是结构无损检测和健康监测中的一个重要问题。为寻求合适的液层负载薄板结构损伤检测信号及分析损伤缺陷对检测信号的响应,求解了双侧液层负载薄板的频散方程,计算得到4 mm双侧水域负载铝板的频散曲线,并利用有限元模拟方法研究了缺陷位置、角度及大小对铝板中检测信号的影响。研究结果表明:中心频率小于100 kHz的S0模式漏Lamb波衰减因子趋近于0,适合长距离损伤检测。此外,当缺陷的存在造成板结构的不对称性时,声信号在缺陷处发生明显的模式转换,且转换出的A0模式信号的透射系数随缺陷位置到板厚中心距离的增加而减小,随缺陷与铝板中间面的角度和缺陷长度的增加先增大后减小,并随缺陷宽度的增加而增大。     

PVDF压电薄膜传感特性研究

聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜是一种压电高分子材料,它具有独特的压电效应,被广泛应用于振动测量等各个领域。但对于压电薄膜在受到外加应力时其输出特性的研究较少。该文理论分析了PVDF压电薄膜的传感机理和电路等效模型;然后利用COMSOL软件进行仿真;最后实验研究了PVDF压电薄膜在不同激励振幅、激励频率及外加应力下的动态响应。研究结果表明,压电薄膜输出信号的幅值与薄膜振幅成线性关系,与所受外加静态应力无关。     

用于换能器校准的激光干涉测振技术

本文介绍了用激光干涉仪对换能器表面振动位移进行绝对测量的原理,对不同情况下的信号处理方法进行了探讨,分别给出了低频及高频时的实验及进行信号处理后的结果。从实验结果及信号处理的结果可以看出,记系纹数的处理方法比较简单直观,而最大频率法则可解决小数条纹的测量。     

光纤超声传感系统3×3耦合器输出信号的影响因素研究

光纤超声传感单位通常使用3×3耦合器作为核心干涉部件,其输出信号往往变化范围大、稳定性差,为了分析3×3耦合器输出信号产生不同现象的原因,开展了3×3耦合器输出信号的影响因素研究。应用干涉理论,分析了声信号和环境噪声对3×3耦合器输出信号稳定性的影响。数值计算结果与实验结果表明:声信号与环境噪声共同调制了干涉仪的相位,环境噪声使得3×3耦合器输出信号稳定性差;通过增大声信号幅值,使其引起的干涉仪相位幅值大于πrad,此时3×3耦合器输出信号的稳定性增强。