一种超声波在聚乙烯管道热熔接头内传播的数值模拟方法

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1.一种超声波在聚乙烯管道热熔接头内传播的数值模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、运用超声检测聚乙烯管热熔接头，将超声探头固定在聚乙烯管热熔接头一侧，应用comsol软件对探头和聚乙烯管作为整体建立数值模型；步骤二、进行网格划分，选择自由三角形网格，使用弹性波物理场时分别设定聚乙烯管道和探头的最大单元大小为横波波长的1/1.5，瞬态压力声学则为1/6；步骤三、设置参数，所述的参数是指燃气聚乙烯管道材质、探头材质，以及超声波检测中的超声波参数；步骤四、设置边界条件，数值模型中聚乙烯管道矩形模型的宽度为实际管道的壁厚，长度根据发射/接收点的位置设定；建模时在聚乙烯管道两侧设置吸收层或完美匹配层，分别用两个小矩形表示，并在虚构域中设定，如果物理场为弹性波则设置为吸收层，瞬态压力声学则设置为完美匹配层；步骤五、建立数值模拟波形图数据库：(1)先对无缺陷的聚乙烯管道热熔接头进行数值建模，得到超声波传播模拟波形图，与实际检测波形图对照，验证数值模拟的准确性；(2)然后建立带有缺陷的聚乙烯管道热熔接头数值模型，得到超声波在无缺陷聚乙烯管道传播和带有缺陷的聚乙烯管道热熔接头的数值模拟结果；(3)建立对应不同缺陷类型、不同缺陷尺寸的数值模拟波形图，可以准确的模拟出超声波在聚乙烯管热熔接头的传播状态，得到模拟波形图数据库；步骤六、对实际聚乙烯管道进行检测，得到实测的接收波形图，将检测波形与模拟波形图数据库内波形图对比，若两者波幅波谷数量相同，时域间隔相同，则实际聚乙烯管道与数据库中模拟管道一致，进而可以通过模拟管道是否存在缺陷及缺陷尺寸，对实际管道进行预测。