超声导波检测农田灌溉管道缺陷技术研究

"超声导波农田灌溉管道的缺陷检测技术研究" 本文主要探讨了超声导波在农田灌溉管道缺陷检测中的应用。农田灌溉管道由于其工作环境恶劣，经常面临腐蚀和老化的挑战，导致管道泄漏，从而造成水资源的大量浪费。因此，有效地检测和评估这些管道的缺陷至关重要。 文章指出，农田灌溉管道系统中存在弯管与直管的组合，这为检测带来了额外的复杂性。为了研究这一问题，研究者通过人为制造缺陷，利用有限元分析软件ABAQUS模拟了L（0，2）模态导波在直管、弯管以及有缺陷状态下的传播过程。他们选择汉宁窗调制的正弦信号作为激励源，以力的形式加载，激发L(0,2)模态信号。 研究表明，在200kHz的激励频率下，L(0,2)模态在直管中传播时保持不变，不会发生模态转换，其幅值随时间均匀减小。然而，在弯管中，该模态在直道部分未转换，但经过弯曲部位或缺陷后，会转化为其他模态，其幅值随时间的变化不再均匀减小。此外，L(0,2)模态的主要能量集中在弯管的外部，较少通过弯曲内部，这一特性有利于识别和定位灌溉管道的缺陷位置。 关键词包括：灌溉管道、超声导波、弯管、模态、缺陷、L(0,2)。这项研究对于理解超声导波在复杂管道系统中的传播特性和应用潜力，以及优化农田灌溉系统的维护和管理具有深远的理论和实践意义。通过这种非侵入式的技术，可以更高效地检测和预防灌溉管道的潜在问题，减少水资源的浪费，保障农业生产的可持续性。