金属平板涡流检测中涡流衰减特性研究与应用

发布时间：2024-10-26 20:39

　　金属材料凭借其优异的性能广泛应用于国民生产的各个领域。工业生产中常见的板状金属材料主要为单层金属板、复合金属板及多层金属板,它们在制造和使用的过程中难免会出现制造误差和使用损伤,因此对其进行无损检测十分重要。涡流检测作为五大常规无损检测方法之一,在检测导电材料方面有着独特的优势。在平面场激励的半无穷大导体中,涡流密度在深度方向上呈现指数规律递减,但在厚度有限的导体中,涡流衰减特性较为复杂。涡流在深度方向的衰减速度关系到其检测深层缺陷和测量材料厚度的能力,因此充分了解涡流的衰减特性对涡流检测的应用有着重要的意义。目前,国内外关于涡流衰减特性的研究较少,本文通过有限元仿真对有限厚单层金属板、复合金属板及双层金属板内涡流衰减特性展开研究,并对发现的现象及规律进行详细分析和物理解释。仿真结果表明:有限厚单层金属板内涡流衰减比半无穷大导体内涡流衰减的速度慢;在复合板中,与上、下两层材料电导率相同的情况相比,当下层材料电导率大于上层材料电导率时,下层材料内的涡流密度会增大,同时上层材料内的涡流衰减速度变快,而当下层材料电导率小于上层材料电导率时,下层材料内的涡流密度会减小,同时上层材料内的涡流衰减速...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 涡流检测技术概述
        1.2.1 无损检测技术概述
        1.2.2 涡流检测技术概述
    1.3 涡流衰减特性及金属板厚度与间隙测量的国内外研究现状
        1.3.1 涡流衰减特性的研究现状
        1.3.2 金属板厚度与间隙测量的研究现状
    1.4 本文研究内容
    1.5 本章小结
第二章 涡流衰减特性研究的理论基础及数值分析方法
    2.1 涡流检测的趋肤效应
    2.2 麦克斯韦方程组
    2.3 轴对称涡流场有限元分析
        2.3.1 涡流分析的数学表述
        2.3.2 模型验证
    2.4 本章小结
第三章 单层金属板内涡流衰减特性研究及单层板厚度测量
    3.1 单层金属板的涡流衰减特性
        3.1.1 有限元仿真模型及参数设置
        3.1.2 涡流衰减特性的分析
        3.1.3 等效衰减系数分析
    3.2 单层金属板厚度测量
        3.2.1 涡流引起的电压与板厚之间的关系
        3.2.2 频率选择
        3.2.3 单层板厚度测量实验及结果
    3.3 本章小结
第四章 复合金属板内涡流衰减特性研究及镀层厚度测量
    4.1 复合板内的涡流衰减特性
        4.1.1 有限元仿真模型及参数设置
        4.1.2 涡流衰减特性的分析
    4.2 镀层厚度测量
        4.2.1 涡流引起的电压与镀层厚度之间的关系
        4.2.2 频率选择
        4.2.3 镀层厚度测量实验及结果
    4.3 本章小结
第五章 双层金属板内涡流衰减特性研究及间隙厚度测量
    5.1 双层板内的涡流衰减特性
        5.1.1 有限元仿真模型及参数设置
        5.1.2 相同材料双层板的涡流衰减特性分析
        5.1.3 异种材料双层板的涡流衰减特性分析
    5.2 双层板板间间隙测量
        5.2.1 涡流引起的电压与间隙厚度之间的关系
        5.2.2 频率选择
        5.2.3 间隙测量实验及结果
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：4008231