压力容器结构中的Lamb波频散特性研究文献综述
2020-05-06 16:49:34
文 献 综 述 立论背景 压力容器是具有爆炸危险的特种承压设备,承受着高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质的高压力,在石油、化工、钢铁、造纸、医药、食品和城市公用等行业得到了广泛使用。
在恶劣的工作环境下,压力容器结构内部往往会发生一定程度的损坏,有必要对其开展无损检测研究,从而确保结构安全。
超声波技术作为一种重要的损伤检测手段,具有诸如检测尺寸范围广、灵敏度高以及操作简单等一系列优点。
但是在用超声体波[1](纵波和横波)检测压力容器时有时会遇到较大的困难,因而薄板的无损检测成为了超声Lamb波的最初的一个成功应用。
但是尽管利用Lamb波对金属薄板进行探伤已有三四十年,但是效果却不明显,这是因为对于Lamb波的特性研究还不够成熟所致。
为了能让Lamb波检测能有效的应用于压力容器的无损检测,本文主要介绍了Lamb的理论特性以及其基本特征方程和激光超声损伤检测、具体分析Lamb波的频散特性。
超声探伤的国内外研究现状 1945 年,J.Rayleigh 在 H.Lamb 的基础上,根据声波在无应力条件下无应力板中的传播做了研究,推导出了自由态板的 Rayleigh-Lamb超越方程。
P.D.Wilcox[2] 和 M.J.S.Lowe[3]等对长距离 Lamb 波检测如何选择激励模态和传感器进行了研究,指出了选择 Lamb波模态[4]和频率要考虑频散、衰减、灵敏度、可激发性、探测能力和选择性六个因素。
到了20世纪 90年代,基于 Lamb波的探伤检测也有了很大发展,Sarsvanos[5] 等人从理论和实践中均实现了利用 Lamb波检测复合材料的分层损伤。
而国内有关 Lamb波检测方面的研究比国外要晚,然而近几年来对 Lamb 波检测的关注不断增加,Lamb 波检测技术的发展也逐渐形成了一定的规模。