基于磁致伸缩的钢绞线超声导波无损检测研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 项目背景和意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第13-16页 |
| 1.3 论文的研究内容及具体章节安排 | 第16-19页 |
| 2 磁致伸缩超声导波检测理论 | 第19-31页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 导波基本概念 | 第19-24页 |
| 2.2.1 导波和体波 | 第19-20页 |
| 2.2.2 磁致伸缩效应 | 第20-21页 |
| 2.2.3 群速度和相速度 | 第21-22页 |
| 2.2.4 导波的频散和多模态 | 第22-23页 |
| 2.2.5 导波的衰减 | 第23-24页 |
| 2.3 圆柱杆中导波的传播模态 | 第24-26页 |
| 2.4 钢绞线结构中弹性波频散曲线及波结构 | 第26-30页 |
| 2.4.1 钢绞线结构的频散曲线 | 第26-27页 |
| 2.4.2 直杆的波结构 | 第27-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 磁致伸缩超声导波换能器设计研究 | 第31-45页 |
| 3.1 钢绞线中的磁致伸缩效应 | 第31-32页 |
| 3.2 激励和接收单元的设计 | 第32-34页 |
| 3.2.1 激励单元的设计 | 第32-33页 |
| 3.2.2 接收单元的设计 | 第33-34页 |
| 3.3 偏置磁场的设计 | 第34-39页 |
| 3.3.1 偏置磁场的选择 | 第34-37页 |
| 3.3.2 整体结构设计 | 第37-38页 |
| 3.3.3 永磁体选择 | 第38页 |
| 3.3.4 磁场大小控制结构 | 第38-39页 |
| 3.4 永磁体磁源的偏置磁场有限元仿真 | 第39-44页 |
| 3.4.1 二维磁场计算原理 | 第40页 |
| 3.4.2 网格划分 | 第40-41页 |
| 3.4.3 偏置磁体二维仿真 | 第41-42页 |
| 3.4.4 双偏置磁体磁场仿真 | 第42-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 磁致伸缩超声导波钢绞线缺陷检测数值模拟 | 第45-56页 |
| 4.1 ABAQUS仿真软件介绍 | 第45-47页 |
| 4.1.1 有限元分析理论背景 | 第45-46页 |
| 4.1.2 ABAQUS仿真软件总体介绍 | 第46-47页 |
| 4.2 钢绞线模型建立及导波传播研究 | 第47-52页 |
| 4.2.1 有限元模型的建立与网格划分 | 第47-49页 |
| 4.2.2 L(0,2)模态导波的激励和接收 | 第49-50页 |
| 4.2.3 L(0,2)模态导波的仿真信号接收 | 第50-52页 |
| 4.3 钢绞线缺陷检测仿真研究 | 第52-55页 |
| 4.3.1 钢绞线外围钢丝断裂缺陷仿真研究 | 第52-53页 |
| 4.3.2 钢绞线中心钢丝断裂缺陷仿真研究 | 第53-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 磁致伸缩钢绞线检测系统和实验研究 | 第56-66页 |
| 5.1 磁致伸缩超声导波检测平台 | 第56-58页 |
| 5.1.1 MSGW磁致伸缩超声导波检测系统 | 第56-57页 |
| 5.1.2 导波检测方向的控制 | 第57-58页 |
| 5.2 钢绞线检测磁场和频率研究 | 第58-61页 |
| 5.2.1 导波换能器基本工作原理 | 第58页 |
| 5.2.2 偏置磁场可调节实验检验 | 第58-60页 |
| 5.2.3 偏置磁体个数对钢绞线检测影响 | 第60-61页 |
| 5.3 磁致伸缩超声导波钢绞线缺陷检测试验研究 | 第61-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 总结与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 总结 | 第66-67页 |
| 6.2 展望 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 附录1: 攻读硕士期间所参与的科研项目 | 第72-73页 |
| 附录2: 磁致伸缩钢绞线检测实物图 | 第73-74页 |
