عنوان پایان‌نامه
ترک یابی در لوله هابا استفاده از اموج ورقی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2111;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52643
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- عاطفه اسمعیلی
- استاد راهنما
- عقیل یوسفی کماء
- چکیده
- خطوط بسیار طویلی از لوله در صنایع پتروشیمی، نفت، گاز و دیگر صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. این خطوط باید برای سال ها در سرویس باشند و هزینه ی تعویض این خطوط، بسیار بالاست. بنابراین نظارت و بازرسی های منظم و پایش سلامت آن ها با استفاده از روش های ارزیابی غیرمخرب، برای ایمنی و کاهش هزینه ی تعمیرات و یا تعویض لازم و حیاتی است. در این پایان نامه از انتشار امواج ورقی که در تشخیص عیوب به کار می رود، در تشخیص ترک، مکان و هندسه ی آن در لوله استفاده شده است. درک پارامترهای انتشار موج ورقی، تأثیر سیگنال تحریک و نوع مود در ساختارهای استوانه ای توخالی، برای آزمون های غیرمخرب موج ورقی در خطوط لوله بسیار مهم است. لذا تئوری مربوط به انتشار موج ورقی در استوانه های توخالی و کاربرد آن در تشخیص ترک و اندازه ی آن، مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از تئوری مربوط به انتشار موج ورقی، منحنی های دیسپرژن (مودهای طولی، خمشی و پیچشی) برای استوانه های توخالی به دست آورده شده است. سپس در نرم افزار Abaqus ابتدا مود طولی متقارن با در نظر گرفتن المان پوسته ای برای لوله، ایجاد شده است. با استفاده از الگوریتم-های ترک یابی، محل و هندسه ی ترک دلخواه تعیین گردیده است. در مرحله ی بعدی مودهای متقارن و نامتقارن طولی، مود خمشی و مود پیچشی با استفاده از رینگ های پیزوالکتریک شبیه سازی شده است. مقایسه ی منحنی‌های دیسپرژن شبیه سازی با تئوری، حاکی از این است که مودها به درستی شبیه سازی شده اند. همچنین تأثیر عمق ترک بر انعکاس موج، بررسی شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. در انتها تأثیر وجود پوشش‌های ویسکوالاستیک بر انتشار موج، بررسی شده و با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. برای پردازش سیگنال و بدست آوردن منحنی انرژی سیگنال، از تبدیل ویولت استفاده شده است.
- Abstract
- Very long pipelines in the petrochemical, oil, gas and other industries are used. These pipelines should be in service for many years and replacement of these lines is expensive. Therefore, regular monitoring and inspections and health monitoring by using nondestructive evaluation techniques, for safety and reduction in costs of maintenance or replacement is necessary and vital. In this thesis, the Lamb wave is used in crack detection and its location, size and direction. Understanding of lamb wave propagation parameters, the excitation signal and the type of mode in the hollow cylindrical structures, in nondestructive testing of pipelines is a very important. Therefore, the theory of wave propagation in hollow cylinders and its application for detecting crack and its size has been studied. By using of the theory of lamb wave propagation, dispersion curves ((longitudinal, bending and torsion modes) for pipe are obtained. The first step, symmetric longitudinal mode by using shell element is simulated In ABAQUS software. Using crack detection algorithms, location, size and direction of crack has been determined. In next step, Symmetric and asymmetric longitudinal modes, bending mode and torsion mode has been simulated using piezoelectric rings. Comparison dispersion curves of numerical simulation with theoretical curves that show modes are simulated correctly. The effect of crack depth on reflection coefficient is investigated and compared with experimental results. The results show good agreement. Finally, the effect of viscoelastic coatings on wave propagation has been investigated and verified with experimental results. Wavelet transform for signal processing is used.
