摘要

基于超声导波的损伤检测技术在长距离管道损伤快速检测中具有广阔的应用前景。针对焊接管道损伤难以检测的问题,提出了一种基于模态转换的超声导波损伤轴向定位方法:采用L(0,2)模态作为入射波,根据传感器接收信号中模态转换产生的F(1,3)模态信号,识别损伤反射回波,结合不同模态超声导波传播速度,实现管道损伤轴向定位。通过焊接管道损伤检测数值模拟和实验,对损伤定位方法进行验证,结果表明,基于模态转换的原理可实现管道全域损伤检测,包括焊缝区和非焊缝区损伤,且损伤定位误差在3%以内。随着损伤深度增大,F(1,3)模态幅值增大,可以为损伤深度的识别提供依据。相比于传统基于反射回波的管道损伤检测方法,该方法可在损伤检测中减小焊缝反射回波的干扰,在焊接管道尤其是焊缝区域损伤检测方面具有潜在优势。