مدل‌سازي اجزاي محدود انتشار امواج لمب در يك ورق با ضخامت متغير

خطوط لوله، شريان‌هاي حياتي در صنعت نفت و گاز بوده و با توجه به هزينه‌ي بسيار زياد احداث آن‌ها، به عنوان يكي از زيرساخت‌ها و سرمايه‌هاي ملي هر كشور محسوب مي‌گردند. پديده‌ي سايش از جمله مهم‌ترين عوامل آسيب به خطوط لوله شناخته مي‌شود كه سبب كاهش ضخامت در نواحي مختلف آن مي‌گردد. تغيير ضخامت ايجاد شده، سبب تمركز بيشتر تنش در خطوط لوله مي‌شود و شكست به‌راحتي رخ مي‌دهد. آزمون‌هاي فراصوتي يكي از روش‌هايي است كه در بازرسي خطوط لوله مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از ميان تكنيك‌هاي مختلف اين نوع آزمون‌، امواج هدايت‌شونده‌ي لمب، به‌دليل استهلاك كم در مسير انتشار، از جايگاه ‌ويژه‌اي برخوردارند؛ اما رفتار پيچيده‌ي اين امواج در سازه‌هايي با ضخامت متغير، كار تفسير داده‌هاي به‌دست آمده از اجراي يك آزمون را دشوار مي‌سازد. بررسي رفتار امواج لمب در لوله‌هايي با تغييرات ضخامت امري به مراتب دشوار مي‌باشد. از اين رو، در پژوهش حاضر، به مدل‌سازي دوبعدي اجزاي محدود رفتار اين امواج و بررسي ضرايب عبور و بازتاب درحضور تغييرات ضخامت پرداخته شده است. نتايج بررسي تأثير تغيير عمق سايش بر سيگنال‌هاي عبوري و بازتابي حاكي از آن است كه با استفاده از تكنيك امواج لمب مي‌توان به‌خوبي تغييرات ضخامت يك قطعه را پايش نمود. همچنين بررسي تغييرات فركانس سيگنال ارسالي به داخل ورق نشان مي‌دهد كه در برخي بازه‌هاي فركانسي، مود S0 ايجاد شده جهت برخورد با عيب، حساسيت بسيار كمي به تغييرات ضخامت دارد. بنابراين انتخاب فركانس مناسب در بازرسي‌‌هاي انجام شده توسط امواج لمب گامي مهم در تشخيص وضعيت سازه مي‌باشد.