方管中超聲導(dǎo)波的傳播特性及缺陷檢測

劉美茹 萬翔 張旭輝 陳淵 董明 樊紅衛(wèi) 毛清華 馬宏偉

摘 要：針對(duì)基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)檢測方式的傳統(tǒng)體波方法在檢測長距離方管時(shí)效率低下的問題，利用超聲導(dǎo)波高效檢測的優(yōu)勢，提出基于超聲導(dǎo)波的方管檢測方法。首先利用半解析有限元法求解出方管的相速度和群速度頻散曲線，選擇群速度頻散曲線上群速度最大、相對(duì)平坦，頻率范圍在54～74 kHz的L（0，6）作為激勵(lì)模態(tài)。其次分別采用有限元仿真和實(shí)驗(yàn)的方法，在方管中激勵(lì)出中心頻率為64 kHz的超聲導(dǎo)波，研究導(dǎo)波在正常、面上存在圓孔缺陷和邊緣存在槽缺陷的方管中的散射特性。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過對(duì)壓電晶片進(jìn)行阻抗匹配來提高信噪比。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，能夠在方管中有效激勵(lì)出L（0，6）模態(tài)超聲導(dǎo)波，而且利用L（0，6）模態(tài)的缺陷反射回波，能夠快速地檢測出方管中的圓孔和槽缺陷，并定位缺陷的軸向位置。同時(shí)，阻抗匹配后信號(hào)的幅值是未阻抗匹配的2～3倍?？v向L（0，6）模態(tài)超聲導(dǎo)波能夠?qū)Ψ焦苤腥毕葸M(jìn)行高效檢測，為方管的檢測提供了一種新的方法。

關(guān)鍵詞：超聲導(dǎo)波;方管;半解析有限元法;有限元仿真;阻抗匹配

中圖分類號(hào)：TD 40??????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-9315（2022）01-0143-09

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0119開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Propagation characteristics of ultrasonic guided waves in square

tubes and its application to the detection of defects

LIU Meiru1，2，WAN Xiang1，2，ZHANG Xuhui1，2，CHEN Yuan1，2，DONG Ming1，2，

FAN Hongwei1，2，MAO Qinghua1，2，MA Hongwei1，2

（1.College of Mechanical and Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China;

2.Shaanxi Key Laboratory of Mine Mechanical and Electrical Equipment Intelligent Monitoring，

Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China）

Abstract：It is inefficient to inspect long square tubes by using? traditional ultrasonic bulk waves? based on point-to-point inspection.In order to improve the efficiency of inspecting square tubes，ultrasonic guided wave method is proposed.Firstly，the phase and group velocity dispersion curves in square tubes are derived by semi-analytical finite element method.The longitudinal L（0，6）mode

is selected as the excitation mode with the group velocity value reaching the maximum，the group velocity dispersion curve being flat and the frequency ranging

from 54 to 74 kHz.Secondly，numerical and experimental studies are conducted respectively to investigate the excitation of longitudinal L（0，6）mode at the center frequency of 64 kHz in square tubes and to explore the propagation characteristics of ultrasonic L（0，6）mode guided waves in normal square tube，and in square tubes with circular through-hole damages located in surfaces and slot damages at edges.During the experiments，impedance matching is applied to piezoelectric transducers to improve the signal-to-noise ratio.Numerical and experimental results show that L（0，6）modal ultrasonic guided wave can be effectively excited in square tubes.Furthermore，the flaw reflection echo of L（0，6）mode can be used to effectively detect circular through-hole damages and slot damages at edges in the square tube，and to locate the axial position of the defects.Meanwhile，the amplitudes of the signals after impedance matching is improved by 2～3 times.The use of longitudinal ultrasonic guided wave of L（0，6）mode to detect damages in square tubes is quite? efficient.It provides a new effective alternative for the inspection of square tubes.Key words：ultrasonic guided wave;square tube;semi-analytical finite element method;finite element simulation;impedance matching

0 引 言

相比于圓管結(jié)構(gòu)，方管結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)越的抗彎性能，在建筑、機(jī)械、電力、化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如作為機(jī)場、高速公路、橋梁、電站設(shè)備、壓力容器、石油儲(chǔ)罐、起重運(yùn)輸機(jī)械等設(shè)施或設(shè)備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件[1]。為保證這些設(shè)施設(shè)備的安全運(yùn)行，對(duì)方管結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行無損檢測就顯得尤為重要。目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)方管結(jié)構(gòu)的無損檢測都做了相應(yīng)的研究。張杰等對(duì)扶梯桁架開裂方管的失效分析中，對(duì)方管檢測采用的是宏觀檢查的方法。這種目視的宏觀檢測方法能夠有效檢出方管外表面的宏觀缺陷，而很難對(duì)較小表面裂紋進(jìn)行檢測，且無法檢測出方管內(nèi)部的缺陷[2]。劉小川等用射線檢測的方法對(duì)外方內(nèi)圓的超導(dǎo)導(dǎo)體方管焊縫做了檢測，但是射線檢測成本高且對(duì)人體有害[3]。高曉進(jìn)等對(duì)復(fù)合材料方管的檢測提出了超聲對(duì)面內(nèi)壁反射法，該方法采用液浸的方式進(jìn)行耦合，適用于較小的試件檢測[4]。傳統(tǒng)的超聲檢測方法能夠檢測出方管的外部缺陷，也能夠檢測出方管的內(nèi)部缺陷，并且具有較高的檢測精度。然而，傳統(tǒng)超聲采用的是基于逐點(diǎn)檢測的方式，在檢測長達(dá)數(shù)米以上的方管結(jié)構(gòu)時(shí)，則效率極端低下。因此，發(fā)展一種高效的方管無損檢測方法尤為必要。超聲導(dǎo)波是近年來興起的一種新型高效的無損檢測方法。它具有傳播距離遠(yuǎn)、衰減小的特點(diǎn)，非常適用于橫截面形狀一致、軸向尺寸較長的固體材料[5-6]。目前，超聲導(dǎo)波在板狀[7-10]、圓管[11-13]、和鋼軌[14-15]等結(jié)構(gòu)的檢測方面已有了非常廣泛的應(yīng)用。近年來，SOROHAN等利用有限元方法求解出方管結(jié)構(gòu)中的頻散曲線[16]。然而利用超聲導(dǎo)波對(duì)方管進(jìn)行檢測時(shí)，選擇何種模態(tài)的超聲導(dǎo)波，以及能否在方管結(jié)構(gòu)中有效地激勵(lì)出超聲導(dǎo)波并用于缺陷的檢測，則研究較少。文中首先采用半解析有限元的方法，對(duì)方管的頻散和多模態(tài)特性進(jìn)行研究，并選擇合適的激勵(lì)模態(tài)和頻率;然后通過實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)證所選的超聲導(dǎo)波模態(tài)對(duì)方管結(jié)構(gòu)檢測的可行性和有效性。

1 方管結(jié)構(gòu)頻散和多模態(tài)特性分析文中的研究對(duì)象為長3 000 mm，截面為60 mm×60mm（長×寬），厚2 mm的直方管。材質(zhì)為20#鋼，彈性模量、泊松比和密度分別為210 GPa，0.3和7 900 kg/m3。相對(duì)于傳統(tǒng)解析方法，半解析有限元方法能夠?qū)θ我饨孛嫘螤畹慕Y(jié)構(gòu)，求解頻散曲線。文中采用半解析有限元的方法求解方管的頻散曲線[17-18]。圖1為0～100 kHz時(shí)方管的群速度頻散曲線圖。由圖1可知，①隨著頻率的增加，方管中頻散曲線模態(tài)數(shù)量顯著增加;②方管中頻散曲線的模態(tài)相互重疊或相交;③許多模態(tài)在群速度頻散曲線上有相應(yīng)的峰值，但頻率范圍很小。這些復(fù)雜的頻散和

模態(tài)特性使得選擇合適的激勵(lì)導(dǎo)波模態(tài)對(duì)方管進(jìn)行檢測時(shí)，變得極為困難。

仔細(xì)觀察圖1中0～100 kHz的群速度頻散曲線，發(fā)現(xiàn)由紅色框選中的54～74 kHz頻率段內(nèi)的模態(tài)，有較大的群速度值且速度變化較為平緩，這種模態(tài)便于在時(shí)域信號(hào)中與其他模態(tài)波形進(jìn)行區(qū)分，可作為方管檢驗(yàn)的激勵(lì)模態(tài)。經(jīng)過波結(jié)構(gòu)分析為L（0，6）模態(tài)，所以，將L（0，6）作為激勵(lì)模態(tài)，選取中心頻率64 kHz作為激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)頻率。

2 導(dǎo)波檢測方管的仿真研究

2.1 仿真建模借助ABAQUS軟件，在 ABAQUS/Explicit軟件平臺(tái)下，建立正常和存在圓孔缺陷及槽缺陷方

管的有限元模型。其中，方管截面邊長a為60

mm、

壁厚h為2mm，長度L為3 000 mm。缺陷到

方管

左端面的距離為1 500 mm，圓孔缺陷直徑d為10 mm，槽缺陷長度b為10 mm，槽寬w為2 mm。缺陷分別加工在方管邊緣棱上和方管面中間，材料參數(shù)與求解頻散曲線時(shí)材料參數(shù)一致。然后進(jìn)行加載和模型的網(wǎng)格劃分，激勵(lì)信號(hào)頻率為64 kHz，周期數(shù)為20;在方管左端面加載，接收節(jié)點(diǎn)集也設(shè)置在左端面，最后進(jìn)行分析后處理。

2.2 仿真結(jié)果及分析通過仿真的方法對(duì)如下5種情況進(jìn)行分析對(duì)比：①正常方管結(jié)構(gòu);②邊緣有圓孔缺陷的方管結(jié)構(gòu);③邊緣有槽缺陷的方管結(jié)構(gòu);④面上有圓孔缺陷的方管結(jié)構(gòu);⑤面上有槽缺陷的方管結(jié)構(gòu)，從而研究導(dǎo)波對(duì)方管邊緣和面上缺陷的敏感性，仿真的位移云圖如圖3（a）～（e）所示，時(shí)域波形如圖4所示，4種缺陷情況下反射波的幅值見表1。

分析圖4可得，正常方管的時(shí)域波形圖中第1個(gè)波是原始激勵(lì)波，而第2個(gè)波是右端面的端面反射回波，波出現(xiàn)的時(shí)間在1.26×10-3 s處，方管總長3 000 mm，波速可由式（

1）計(jì)算得到

v=2×lt

1）式中 v為導(dǎo)波波速;l為距離方管左端面的距離;t為導(dǎo)波的傳播時(shí)間。計(jì)算的導(dǎo)波傳播速度為4 762 m/s，而從頻散曲線中得到的激勵(lì)模態(tài)群速度為4 700 m/s，計(jì)算出的實(shí)際速度與理論速度接近，群速度相對(duì)誤差可由式（2）得到

（2）式中 x為計(jì)算值;x′為理論值;δ為相對(duì)誤差。計(jì)算的導(dǎo)波群速度相對(duì)誤差為1.32%，誤差在允許范圍內(nèi)，從而驗(yàn)證了方管中激勵(lì)的模態(tài)為L（0，6）模態(tài)。對(duì)比圖4中正常和帶缺陷方管的曲線波形圖可知，圖中第1個(gè)波為原始激勵(lì)波，第3個(gè)波為右端面的反射回波，第2個(gè)波出現(xiàn)在6.3×10-4 s處，若為缺陷的反射回波，由式（

1）計(jì)算出回波出現(xiàn)的時(shí)間應(yīng)在6.38×10-4 s處，計(jì)算理論時(shí)間與實(shí)際時(shí)間接近，所以，確定第2個(gè)波是缺陷的反射回波，且模態(tài)為L（0，6）。針對(duì)方管邊緣和面上缺陷的敏感性分析，得到的結(jié)論如下。

1）正常結(jié)構(gòu)中，邊緣棱上的位移場的幅值要遠(yuǎn)大于面上的位移場幅值。

2）相同類型不同位置的缺陷，邊緣棱上反射波的位移場幅值要大于面上反射波的位移場幅值，表明超聲導(dǎo)波對(duì)邊緣棱上缺陷更敏感。其原因還是由于邊緣總的位移場幅值要大于面上總的位移場幅值（與結(jié)論

1）相符）。

3）相同位置不同類型的缺陷，圓孔缺陷反射波的位移場幅值要大于槽缺陷反射波的位移場幅值。主要原因是孔缺陷的面積要大于槽缺陷的面積，因此，對(duì)超聲導(dǎo)波的反射更大。超聲導(dǎo)波對(duì)圓孔缺陷更敏感。

4）超聲導(dǎo)波對(duì)邊緣槽缺陷和面上孔缺陷敏感性，受缺陷位置、缺陷類型和缺陷尺寸等多種因素的影響，不能完全確定超聲導(dǎo)波對(duì)哪種情形更敏感。目前的缺陷尺寸情形下，由表1可知，超聲導(dǎo)波對(duì)邊緣槽缺陷反射波的幅值要大于對(duì)面上圓孔缺陷反射波的幅值。因此，在此條件下，超聲導(dǎo)波對(duì)邊緣槽缺陷的敏感性要大于面上圓孔缺陷的敏感性。

3 方管導(dǎo)波檢測的實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)過仿真分析的驗(yàn)證，證明在方管中能有效激勵(lì)出所選擇的中心頻率為64 kHz的L（0，6）模態(tài)超聲導(dǎo)波，并能用于缺陷的檢測。實(shí)驗(yàn)研究是在仿真研究的基礎(chǔ)上，利用均勻布置在方管周向的壓電晶片陣列激勵(lì)出中心頻率為64 kHz的L（0，6）模態(tài)超聲導(dǎo)波，從而從實(shí)驗(yàn)的角度驗(yàn)證其可行性和有效性。仿真研究和實(shí)驗(yàn)研究是相互指導(dǎo)、相互驗(yàn)證的過程。

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

3.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象分別對(duì)正常和有缺陷的方管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺陷主要包括2種，一種是圓孔狀缺陷，另一種是槽缺陷。圓孔狀缺陷設(shè)置在方管的面上，形狀如圖5（a）所示，軸向位置如圖5（c）所示，改變圓孔缺陷時(shí)只改變圓孔直徑d。槽缺陷設(shè)置在方管的邊緣棱上，形狀如圖5（b）所示，軸向位置如圖5（c）所示，改變槽缺陷時(shí)只改變槽缺陷的長度b，槽寬w不變，為2 mm。

實(shí)驗(yàn)采用的激勵(lì)信號(hào)是經(jīng)Hamming窗調(diào)制的20周期正弦信號(hào)，該信號(hào)由上位機(jī)軟件Ultra Station編輯，經(jīng)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，幅值為5 V。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)儀器包括電腦，信號(hào)發(fā)生器、示波器、阻抗分析儀、電壓放大器、50Ω電阻、轉(zhuǎn)換開關(guān)、壓電晶片和方管，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖6所示。壓電晶片作為傳感器激勵(lì)和接收超聲導(dǎo)波，尺寸為30 mm×5 mm×0.5 mm，共有24片，均勻貼在方管一端，每面均布6個(gè)，總體成對(duì)稱分布，以此來激勵(lì)軸對(duì)稱的縱向模態(tài)導(dǎo)波，壓電晶片的粘貼結(jié)果如圖7所示。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析實(shí)驗(yàn)中為了提高反射超聲導(dǎo)波的信噪比，進(jìn)行了阻抗匹配。阻抗匹配可以提高壓電晶片的傳輸效率，從而實(shí)現(xiàn)更好的信噪比。粘貼24片壓電晶片后的方管阻抗由阻抗分析儀測得，頻率在64 kHz時(shí)，測得的阻抗值是2.15-j57.96 Ω，表現(xiàn)為容性。采用Smith圓進(jìn)行匹配，將電感串聯(lián)在壓電晶片兩端，使阻抗虛部趨近于0。經(jīng)過Smith圓的匹配，得到一個(gè)最優(yōu)電感142 μH。實(shí)驗(yàn)中阻抗匹配就是將142 μH的電感串聯(lián)在粘貼于方管的壓電晶片兩端，阻抗匹配的實(shí)驗(yàn)圖如圖8所示。

通過阻抗匹配使得壓電晶片陣列和方管結(jié)構(gòu)的聲阻抗更加接近，從而使所激勵(lì)的L（0，6）模態(tài)超聲導(dǎo)波能夠更有效地耦合到方管結(jié)構(gòu)中。因而，阻抗匹配后的端面反射波顯示出更大的幅值和更高的信噪比。由圖9可知，第2個(gè)波出現(xiàn)的時(shí)間與仿真結(jié)果基本相同，是右端面的端面反射回波。進(jìn)行阻抗匹配之后，右端面的反射回波幅值

明顯增大，是未進(jìn)行阻抗匹配反射回波幅值的2倍多。

3.2.1 圓孔狀缺陷對(duì)存在圓孔狀缺陷的方管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提取激勵(lì)波和第1個(gè)端面反射回波之間的數(shù)據(jù)，分析得到的時(shí)域波形圖，判斷方管中是否存在缺陷以及缺陷的位置和數(shù)量等。

1）方管中存在一個(gè)圓孔缺陷。在方管的1 500 mm處即A點(diǎn)存在不同大小的孔狀缺陷，缺陷直徑d分別為6，8，10和12 mm，激勵(lì)頻率為64 kHz時(shí)6和12 mm缺陷所得到的波形圖，如圖10所示。

分析圖10，可看出原始激勵(lì)波和右端面反射回波之間出現(xiàn)了一個(gè)波，經(jīng)式（

1）計(jì)算得，L（0，6）模態(tài)波的傳播時(shí)長為6.38×10-4 s，圖上波出現(xiàn)的時(shí)間為6.3×10-4 s左右，驗(yàn)證該波是L（0，6）模態(tài)在A點(diǎn)缺陷的反射回波，所以超聲導(dǎo)波可以檢測到方管面上的圓孔缺陷。同時(shí)，圖10（a）中未進(jìn)行阻抗匹配的缺陷波較小，基本被被淹沒在振動(dòng)噪聲中，圖10（b）未進(jìn)行阻抗匹配的缺陷波可被觀察到，而經(jīng)過阻抗匹配后缺陷反射回波的幅值顯著增大，均可被觀察到。不同大小圓孔缺陷的反射波幅值如圖11所示。圖11（a）是未進(jìn)行阻抗匹配的缺陷幅值圖，圖11（b）是阻抗匹配后缺陷的幅值圖，圓孔缺陷波幅值隨缺陷尺寸的增大而增大，阻抗匹配后缺陷幅值明顯大于未進(jìn)行阻抗匹配的幅值，至少是未進(jìn)行阻抗匹配幅值的2倍。由圖12（a）可以看出，端面反射回波之前出現(xiàn)2個(gè)反射回波，反射波1出現(xiàn)的時(shí)間是3.18×10-4 s，經(jīng)公式（

1）計(jì)算，其對(duì)應(yīng)位置在距離左端面757.1 mm處，經(jīng)公式（2）計(jì)算與B點(diǎn)的相對(duì)距離誤差為0.9%，誤差在允許范圍內(nèi)，所以，反射波1為B點(diǎn)缺陷的反射回波。傳播時(shí)長為6.25×10-4 s的反射波2距離左端面1 488.1 mm，與A點(diǎn)的相對(duì)距離誤差為0.8%，所以，反射波2為A點(diǎn)缺陷的反射回波。由此可知超聲導(dǎo)波可以檢測出方管面上存在的2個(gè)圓孔缺陷，并可以確定其軸向位置。圖12（b）中反射波1和反射波2同圖12（a），反射波3的傳播時(shí)長為9.4×10-4 s，經(jīng)計(jì)算得其位置距離左端面2 238.09 mm，與C點(diǎn)的相對(duì)距離誤差為0.5%，所以，反射波3是C點(diǎn)缺陷的反射回波。所以，超聲導(dǎo)波可以檢測出方管面上存在的3個(gè)圓孔缺陷，并可以確定其軸向位置。

3.2.2 槽缺陷對(duì)存在槽缺陷的方管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提取激勵(lì)波和第1個(gè)端面反射回波之間的數(shù)據(jù)，分析得到的波形圖，從而判斷方管中是否存在槽缺陷以及缺陷位置和數(shù)量等。

1）方管上存在一個(gè)槽缺陷。方管上只有D點(diǎn)處存在槽缺陷，且槽缺陷的長度b分別為6，8，10和12 mm，槽寬w均為2 mm。6和12 mm長的槽缺陷得到的時(shí)域波形如圖13所示。

由圖13可知，在右端面反射回波之前出現(xiàn)了波形，經(jīng)計(jì)算可得，是方管D點(diǎn)缺陷的反射回波，所以，超聲導(dǎo)波可以檢測到方管邊緣棱上的槽缺陷。不同尺寸槽缺陷的反射波幅值圖如圖14所示：圖14（a）是未進(jìn)行阻抗匹配的缺陷幅值圖，圖14（b）是阻抗匹配后缺陷的幅值圖，槽缺陷反射波幅值隨缺陷尺寸的增大而增大，阻抗匹配后的槽缺陷幅值至少是未進(jìn)行阻抗匹配幅值的3倍。

2）方管上存在多個(gè)槽缺陷。存在2個(gè)槽缺陷時(shí)，D點(diǎn)槽為14 mm，E點(diǎn)槽10 mm;而存在3個(gè)槽缺陷則是D，E點(diǎn)槽尺寸與存在2個(gè)槽缺陷時(shí)相同，且F點(diǎn)存在10 mm的槽缺陷，且槽寬w均為2 mm。缺陷反射回波如圖15所示。

由圖15可得，利用公式（1）、（2）計(jì)算得到反射波1，2，3的位置分別在距離左端面745.25，1 506.45，2 276.57 mm處，與點(diǎn)D，E，F(xiàn)的相對(duì)距離誤差分別為0.6%，0.4%，0.8%，誤差均在允許范圍內(nèi)，所以，反射波1為E點(diǎn)槽缺陷反射回波，反射波2為D點(diǎn)槽缺陷反射回波，反射波3為F點(diǎn)槽缺陷反射回波。超聲導(dǎo)波可以清楚的檢測出方管上存在的2個(gè)和3個(gè)槽缺陷的情況，并能確定出其軸向位置。且發(fā)現(xiàn)：反射波2的幅值比反射波1的幅值大，因?yàn)镈點(diǎn)缺陷大小為14 mm，而E點(diǎn)缺陷大小為10 mm。綜上，超聲導(dǎo)波可以檢測出方管上圓孔狀缺陷和槽缺陷，也可以檢測到方管上同時(shí)存在的多個(gè)缺陷，所以可以用超聲導(dǎo)波L（0，6）模態(tài)對(duì)方管進(jìn)行缺陷檢測。同時(shí)，采取阻抗匹配可以提高信號(hào)的信噪比，使得到的反射回波幅值增大，檢測效果更好。

4 結(jié) 論

1）方管結(jié)構(gòu)的頻散曲線模態(tài)特性比相應(yīng)尺寸圓管結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性要復(fù)雜的多。通過分析，選擇群速度頻散曲線上群速度速度較大、相對(duì)平緩的頻率范圍在54～74 kHz的L（0，6）作為激勵(lì)模態(tài)。

2）利用超聲導(dǎo)波L（0，6）激勵(lì)模態(tài)檢測不同類型和不同位置的缺陷，而且對(duì)不同類型和位置缺陷的敏感性不同。相同類型的缺陷，超聲導(dǎo)波對(duì)邊緣棱上缺陷的敏感性更大;相同位置的缺陷，超聲導(dǎo)波對(duì)圓孔缺陷的敏感性更大。

3）利用阻抗匹配可以提高實(shí)驗(yàn)信號(hào)的信噪比，檢測效果更好。進(jìn)行阻抗匹配后，得到的反射回波信號(hào)幅值增大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：阻抗匹配后的缺陷反射回波幅值至少是未進(jìn)行阻抗匹配缺陷反射回波幅值的2倍。4）仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，相比于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳統(tǒng)超聲檢測，縱向L（0，6）模態(tài)超聲導(dǎo)波能夠?qū)Ψ焦苤腥毕葸M(jìn)行高效檢測，是一種對(duì)方管結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測可行且有效的方法。

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