Представлено математичну модель, що описує хвильові параметри ультразвукових спрямованих хвиль в стінці трубиВизначення чутливості поздовжних мод ультразвукових спрямованих хвиль від зміни товщини стінки газопроводів обв'язки компресорної станції на 10 %

Authors

  • В. В. Мандра ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15, тел. (03422) 46077
  • І. З. Лютак ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15, тел. (03422) 46077
  • З. П. Лютак ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15, тел. (03422) 46077

Keywords:

ultrasonic wave, gas pipeline, longitudinal mode, dispersion velocity.

Abstract

This paper presents a mathematical model of ultrasonic guided waves parameters in a pipe wall. Method of solving the mathematical model and calculation results are presented. Calculation results for the longitudinal modes in the frequency range 800 kHz ... 1 MHz are presented. The charts of the wave field through wall thickness distribution are presented for two values of pipe wall of 10 mm and 9 mm. The results of the calculation show, that the wave energy density of zero longitudinal mode is concentrated inside the pipe wall. Moreover, decreasing the wall thickness with the form of power density distribution of longitudinal mode does not change. This is after consistent with other results in the paper, where it was shown that the dispersion curves of the zero longitudinal mode do not change considerably by changing the thickness of pipe wall. As a result of the mathematical description of the longitudinal guided ultrasonic wave, it was found that the existing mathematical model cannot effectively carry out the calculation of both disperse phase and group velocities of propagation of these modes for pipe with diameter 320 mm and centimeter wall thick. Failure is happened due to the calculation of the wave equation where there is a division of large numbers that describe the propagation modes by small numbers that describe the evanescent modes.

Downloads

Download data is not yet available.

References

1 Nishino H. Simple method of generating for circumferential shear horizontal waves in a pipe and their mode identifications / H. Nishino, K. Yoshida // Acoustical Science and Technology. – 2006. – Vol. 27. – №6. – Р. 389-392. – ISSN 1346-3969.
2 Fong J. Fast techniques for calculating dispersion relations of circumferential waves in annular structures / J. Fong, M.J.S. Lowe, D. Gridin, R.V. Craster // Review of Progress in Quantitative NDE (American Institute of Physics). – 2003. – №22. – Р. 213-220. – ISBN 0-7354-0312-0.
3 Satyarnarayana L. Circumferential higher order guided wave modes for the detection and sizing of cracks and pinholes in pipe support regions / L. Satyarnarayana, J. Chandrasekarana, B. Maxfielda, K. Balasubramaniam // NDT & E International. – 2008. – Vol. 41, Issue 1. – Р. 32-43. – ISSN 0963-8695.
4 Yu Jiangong. Guided circumferential waves in orthotropic cylindrical curved plate and the mode conversion by the end-reflection / Yu Jiangong, Wu Bina, He Cunfua // Applied Acoustics. – 2007. – Vol. 68, Issue 5. – Р. 594-602. – ISSN 0003-682X.
5 Zhang Ch. Macrocrack-Microcrack Configurations Under Impact Loading / Ch Zhang // In: Adv. in Fract. Res. ICF 7 (Edited by Salama, K. et a/.), Pergamon Press, Oxford. – 1989. – №1. – Р. 845-852.
6 Лютак І.З. Визначення дефектів в трубах спрямованими кільцевими ультразвуковими хвилями / І.З. Лютак // Відкрита науково-технічна конференція молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г. В. Карпенка НАН України "Проблеми корозійно-механічного руйнування, інженерія поверхні, діагностичні системи". – Львів, 2009. – С. 349-350.
7 Лютак І.З. Дослідження залежності хвильових параметрів симетричних мод спрямованих ультразвукових хвиль від товщини пластини трубної сталі / І. З. Лютак // Матеріали 14-ї міжнародної науково-технічної конференції "Електромагнітні і акустичні методи неруйнівного контролю матеріалів і виробів ЛЕОТЕСТ-2009", Славське Львівської обл. – 2009. – С. 49-50.
8 Лютак І.З. Експериментальні дослідження виявлення донних дефектів ультразвуковими спрямованими кільцевими хвилями / І.З. Лютак, І.С. Кісіль // Вісник Інженерної академії України. – 2010. – № 2. – С. 121-124.
9 Документація до програмного забезпечення PCDISP [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://www.car.upm-csic.es/lopsi/people/fernando.seco/pcdisp.
10 Gazis D.C. Three-Dimensional Investigation of the Propagation of Waves in Hollow Circular Cylinders. I. Analytical Foundation / D.C. Gasiz // Journal of the Acoustical Society of America. – 1959. – Volume 31. – Issue 5. – P. 568-573. – ISSN 0001-966.
11 Rose J.L. Ultrasonic Waves in Solid Media / J. L. Rose. – Cambridge University Press. – 1999. – 476 р. – ISBN-10 0521640431.
12 Graff K.F. Wave motion in elastic solids [Text] / K. F. Graff. – Oxford: Clarendon Press, 1975. – 682 p. – ISBN 0-486-66745-6.

Downloads

Published

2011-11-22

How to Cite

Мандра, В. В., Лютак, І. З., & Лютак, З. П. (2011). Представлено математичну модель, що описує хвильові параметри ультразвукових спрямованих хвиль в стінці трубиВизначення чутливості поздовжних мод ультразвукових спрямованих хвиль від зміни товщини стінки газопроводів обв’язки компресорної станції на 10 %. Scientific Bulletin of Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, (4(30), 102–108. Retrieved from https://nv.nung.edu.ua/index.php/nv/article/view/660

Issue

No. 4(30) (2011): SCIENTIFIC BULLETIN IVANO-FRANKIVSK NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF OIL AND GAS

Section

МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ НЕРУЙНІВНОГО КОНТРОЛЮ І ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ

License

Авторські права....

Most read articles by the same author(s)