基于超声导波对异径管的有限元模拟研究

为了探究异径管对超声导波检测的影响，采用ABQUES软件模拟研究超声导波在异径管中的传播特性。分别对异径管上的大端和小端激发L(0,2)模态，分别对异径管上的轴向和周向裂纹进行检测，通过反射回波时域图判断缺陷检测能力，并通过动态应力分布云图来直观解释导波穿过异径管时的传播特性，对比两端激发检测效果差异。结论表明，超声导波从大端激发检测异径管有较高的灵敏度，从小端激发检测缺陷的能力很弱，异径管会产生模态转化，产生F(1,1)模态。因而，建议对带有异径管的管道采用大端激发的方法检测，可以有效检测周向裂纹缺陷等面积性缺陷。穿越异径管所产生的F(1,1)等干扰模态，建议在管道大端不同位置激发两次，以能区分波包为准，可以通过两张波形时域图，分别排除干扰波包。