Визначення величини модуля Юнга сталей магістральних газопроводів моделюванням методом скінченних елементів поширення ультразвукових мод Лемба

Автор(и)

  • А. А. Мандра ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • І. З. Лютак ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • З. П. Лютак ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15

Ключові слова:

ультразвукова хвиля, метод скінченних елементів, моди Лемба, модуль Юнга

Анотація

Розроблено підхід моделювання скінченними елементами поширення ультразвукових коливань у стінці
магістрального газопроводу. Суть методу полягає в тому, що розраховуються власні частоти коливання
сектора стінки труби. Вибрано модальний метод розрахунку. Вибрана довжина сектора труби повинна
відповідати хвильовому числу ультразвукової спрямованої кільцевої хвилі. Тому застосовано граничні умови,
що відповідають циклічній симетрії. Умови циклічної симетрії накладаються на ту частину сектора тру-
би, що паралельна її осі. Досліджено параметри поширення хвилі Лемба в стінці магістрального газопрово-
ду. Представлено графічні залежності основних результатів розрахунків. Встановлено, що для магістра-
льних газопроводів хвилі Лемба та ультразвукові спрямовані кільцеві хвилі мають одинакові параметри
поширення.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1 Stoyko D.K. Finding a pipe's elastic and dimensional
properties using ultrasonic guided wave
cut-off frequencies / D. K. Stoyko, N. Popplewell,
A. H. Shah // NDT & E International, 2010.-
Volume 43.- Issue 7.- P.568-578.- ISSN 0963-8695.
2 Sale M. Semi-analytical formulation for the
guided waves-based reconstruction of elastic
moduli / Michele Sale, Piervincenzo Rizzo,
Alessandro Marzani // Mechanical Systems and
Signal Processing, 2011.- Volume 25.- Issue 6.-
P. 2241-2256.- ISSN 0888-3270.
3 Cheng-Hung Yeh. Characterization of mechanical
and geometrical properties of a tube with
axial and circumferential guided waves /
Cheng-Hung Yeh, Che-Hua Yang // Ultrasonics,
2011.- Volume 51.- Issue 4.- P. 472-479. –
ISSN 0041-624X.
4 Feifei Zhang. Bulk-wave and guided-wave
photoacoustic evaluation of the mechanical
properties of aluminum/silicon nitride double-layer
thin films / Feifei Zhang, Sridhar Krishnaswamy,
Carmen M. Lilley // Ultrasonics, 2006. – Volume
45. – Issues 1-4.- P. 66-76.- SSN 0041-624X.
5 Gavrić L.J. Computation of propagative
waves in free rail using a finite element technique /
L. J. Gavrić // Sound and Vib. - 1995. - №185(3). -
Р. 531-543. – ISSN 0022-460X.
6 Wilcox P. Dispersion and excitability of
guided acoustic waves in isotropic beams with
arbitrary cross section / P. Wilcox, M. Evans,
O. Diligent, M. Lowe, P. Cawley // Review of Progress
in Quantitative Nondestructive Evaluation -
2002. - Vol. 21. - P. 203 - 210. - ISSN 0003-6951.
7 Документація на пакет програм скін-
ченно-елементного аналізу Comsol версія 3.5a. -
COMSOL Inc., 2009. – 1 електрон. опт. диск
(DVD-ROM) 12 см. – Системні вимоги:
Pentium-266; 32 Mb RAM; DVD-ROM Windows
98/2000/NT/XP.- Назва з титул. екрану.
8 Fong K.L.J. A study of curvature effects on
guided elastic waves / K. L. J. Fong. - PhD thesis.
Imperial College London, 2005. – 209 р.
9 Lowe M.J.S. Matrix techniques for
modeling ultrasonic waves in multilayered media /
M.J.S. Lowe // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec.
Fr. Contr.- 1995.- 42.- (4).- p. 525-542.
10 Викторов И.А. Физические основы
применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэм-
ба в технике. – М.: Наука, 1966. – 168 с.
11 Rose J.L. Ultrasonic Waves in Solid Media
// Cambridge University Press.- 1999.- 476 р.

##submission.downloads##

Опубліковано

2011-11-25

Як цитувати

Мандра, А. А., Лютак, І. З., & Лютак, З. П. (2011). Визначення величини модуля Юнга сталей магістральних газопроводів моделюванням методом скінченних елементів поширення ультразвукових мод Лемба. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, (4(41), 66–69. вилучено із https://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/307

Номер

Розділ

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА МЕТОДИ АНАЛІЗУ