مدل سازی اجزای محدود انتشار امواج لمب در یک ورق با ضخامت متغیر

خطوط لوله، شریان های حیاتی در صنعت نفت و گاز بوده و با توجه به هزینه ی بسیار زیاد احداث آن ها، به عنوان یکی از زیرساخت ها و سرمایه های ملی هر کشور محسوب می گردند. پدیده ی سایش از جمله مهم ترین عوامل آسیب به خطوط لوله شناخته می شود که سبب کاهش ضخامت در نواحی مختلف آن می گردد. تغییر ضخامت ایجاد شده، سبب تمرکز بیشتر تنش در خطوط لوله می شود و شکست به راحتی رخ می دهد. آزمون های فراصوتی یکی از روش هایی است که در بازرسی خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد. از میان تکنیک های مختلف این نوع آزمون ، امواج هدایت شونده ی لمب، به دلیل استهلاک کم در مسیر انتشار، از جایگاه ویژه ای برخوردارند؛ اما رفتار پیچیده ی این امواج در سازه هایی با ضخامت متغیر، کار تفسیر داده های به دست آمده از اجرای یک آزمون را دشوار می سازد. بررسی رفتار امواج لمب در لوله هایی با تغییرات ضخامت امری به مراتب دشوار می باشد. از این رو، در پژوهش حاضر، به مدل سازی دوبعدی اجزای محدود رفتار این امواج و بررسی ضرایب عبور و بازتاب درحضور تغییرات ضخامت پرداخته شده است. نتایج بررسی تاثیر تغییر عمق سایش بر سیگنال های عبوری و بازتابی حاکی از آن است که با استفاده از تکنیک امواج لمب می توان به خوبی تغییرات ضخامت یک قطعه را پایش نمود. همچنین بررسی تغییرات فرکانس سیگنال ارسالی به داخل ورق نشان می دهد که در برخی بازه های فرکانسی، مود S۰ ایجاد شده جهت برخورد با عیب، حساسیت بسیار کمی به تغییرات ضخامت دارد. بنابراین انتخاب فرکانس مناسب در بازرسی های انجام شده توسط امواج لمب گامی مهم در تشخیص وضعیت سازه می باشد.

کلیدواژه ها:

امواج هدایت شده لمب ، مدلسازی اجزای محدود ، سایش ، ضرایب عبور و بازتاب