为了选择自由锚杆中超声导波的最优激发波，利用组装的超声导波无损检测系统，用R6和R3组成不同组合的探头对1．3m的自由锚杆进行了40～100kHz频率导波测试，周期为1～5。结果表明，最佳探头组合是R6-R6，最优激发波周期为5，最佳测试波频率范围为40～50kHz；再用R6-R6组合5个周期激发波在40-50kHz频率范围进行检测，确定最优激发波频率为45kHz。结果与理论分析基本吻合，可为锚固锚杆和缺陷检测提供依据。

为提高利用ANSYS进行弯管缺陷超声导波数值模拟的分析效率，简化操作程序，在ANSYS平台上，利用其固有的参数化设计语言APDL进行二次开发，编制了一套参数化弯管缺陷导波检测模块。利用此套模块可以方便快捷地进行基于ANSYS的弯管缺陷导波检测的数值模拟。整个过程完全实现了参数化建模、加载和后处理，从而减少了前后处理时间，提高了分析效率，并通过试验证明了此套模块的有效性。

分析了自由钢杆与置于土壤中钢杆的频散曲线，并利用所建立的试验系统，采用导波技术，对上述两种锚杆的长度进行了检测。结果表明，频散曲线可以作为导波检测的理论指导，利用频散曲线选择合适的频率范围，通过激励纵向轴对称L（0，1）模态的导波可有效地检测锚杆长度；与置于空气中锚杆相比，置于土壤中锚杆的端面回波的信号幅度有所衰减，并且利用L（0，1）模态实现了对埋于土壤中锚杆缺陷的检测。

为了减少多模态现象对超声导波检测的影响，设计制作了偏聚氟乙烯（PVDF）梳状传感器，在薄钢板中进行超声导波检测试验研究。结果表明，这种传感器可以实现单一模态超声导波的激励与接收，并可实现薄钢板表面污物的检测。

在分析管道中超声导波时反聚焦原理的基础上，设计并实现了一套适合激励压电换能器阵列，并对管道中超声导波能量在缺陷处进行时间一空间聚焦的时反聚焦检测系统。该系统实现的关键技术为：改进DDS（directdigitalsynthesis）结构，实现脉冲激励电路对时反特征信号进行合成发射；采用脉冲方式，实现小体积大输出功率的宽带线性功放电路；通过时反聚焦检测过程，实现管道中超声导波能量在缺陷处的时间一空间聚焦。采用该系统进行八通道时反聚焦检测实验，其结果表明，对于所用的含缺陷的管道而言，在特定的检测条件下，缺陷回波信号的幅值相对常规检测可提高246％，并且很好地抑制了导波的频散和多模态特性，提高了回波信号的信噪比。

简述管道导波检测理论基础。运用有限元分析法，对目前现场检测中应用的L（0，2）及T（0，1）模态导波在管中传播过程进行数值模拟研究。在模型的特定部位删除部分单元模拟腐蚀缺陷，分别对管一端加载轴向和切向瞬时位移载荷模拟L（0，2）模态和T（0，1）模态入射波，计算得到管道的瞬时动力学响应，对回波信号作频谱分析。计算结果表明，缺陷位置可以根据缺陷处回波信号到达时间和波速确定。给出缺陷回波反射系数与缺陷横截面积各影响因素之间的关系曲线，可以近似判定缺陷的几何尺寸。并提出以回波信号对缺陷横截面尺寸大小的综合灵敏度来检测、评价管道腐蚀缺陷的思路。

利用超声导波技术在弯管中进行了缺陷检测的实验研究.利用周向均布的长度伸缩型压电陶瓷片激励特定频率的纵向模态L(0,2),对90°弯管中的人工周向缺陷和结构缺陷等进行了检测,分析了周向缺陷尺寸的变化对缺陷回波和端面回波幅值大小的影响.对弯管中同时存在多个缺陷的情况进行了研究.实验结果表明,超声导波检测技术可以用于弯管中不同部位和不同类型的缺陷检测,这为利用超声导波对更加复杂的管道系统中缺陷检测作了有益探索.

在超声导波管道检测中,不同的管道结构特征在信号上有不同的表现。为了实现管道超声导波检测数据分析的智能特征识别,采用相关系数的方法比较待识别信号与标准样本信号相似程度,从而实现对管道特征信号的智能分类。试验结果表明,基于相关的超声导波检测信号识别方法具有较高的识别精度,能够提高检测的效率和准确度。

将基于磁致伸缩效应的MsSR3030系统用于管道中的缺陷检测。超声导波在管道中传播速度受管道材质、防腐漆层等因素影响将发生变化，降低MsS-3064型磁致伸缩传感器的方向控制水平，导致管道检测信号中包含异向检测信号。为消除异向检测信号，提出一种权值差除的方法，对正反向检测信号做Hilbert变换，再利用小波函数分解重构得出信号包络线，赋予正反信号包络线一定权值后做减法，可以有效消除不需要的异向信号，提高检测信号的可识别性。

针对基于磁致伸缩超声导波技术的导波波速及检测长度进行了试验研究。试验中采用干耦合方式，分别对两种不同材质（不锈钢、合金钢）管道试样进行了超声导波检测。试验结果表明，分别单向激励64和128kHz的T（0，1）模态超声导波在两种不同材质的管道管端位置，波速及检测长度有着明显的差异。