مطالعه عددی تحریک امواج هدایت شده مود طولی در لوله بر اساس مود ارتعاشی شعاعی پیزودیسک صفحه ای
کد مقاله : 1037-IRNDT
نویسندگان
امیر مهدی اسمعیل مشرفی1، محمد حسین سورگی *2
1دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
2دانشگاه شهید بهشتی- دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی
چکیده مقاله
لوله‌های مبدل‌های حرارتی به دلایل مختلف دچار عیوبی نظیر خوردگی و ترک می‌شوند که می‌بایست با روش غیرمخرب مناسب ارزیابی گردند. از جمله روش‌های ارزیابی غیرمخرب این لوله‌ها، استفاده از امواج هدایت شده فراصوتی است که مستلزم ایجاد مود مناسب در لوله است. در این پژوهش هدف اصلی امکان‌سنجی استفاده از عملگر پیزوالکتریک صفحه‌ای بجای پیزوالکتریک حلقه‌ای مرسوم (که گران قیمت و کمیاب است) جهت ایجاد امواج هدایت‌شده فراصوتی برای بازرسی لوله‌های مبدل حرارتی از داخل لوله می‌باشد. این امکان‌سنجی به کمک شبیه‌سازی دوبعدی تقارن محوری لوله، پیزوالکتریک و کفشک صورت گرفته است. برای یک عملگر پیزوالکتریک موجود در بازار، که معمولا برای کاربردهای فراصوت توان بالا در فرکانس های پایین در مود ارتعاشی در راستای ضخامت پیزو استفاده می شود، تحلیل فرکانسی در فرکانس های بالاتر انجام شده و فرکانس های طبیعی و مود های طبیعی متناظر با ارتعاشات شعاعی استخراج گردیده است. سپس تحلیل دینامیک گذرا برای بررسی رفتار موج صورت گرفته است و پس از فیلتر سیگنال های دریافتی، مشاهده شده است که پیزوالکتریک صفحه‌ای با قطبیت در راستای ضخامت توانایی تحریک مود (1و0)L از درون لوله را دارا می‌باشد.
کلیدواژه ها
امواج هدایت‌شده فراصوتی، بازرسی لوله‌های مبدل حرارتی، طراحی تراگذار، پیزو دیسک صفحه ای،
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی