漏磁检测中复杂缺陷的快速仿真方法研究

发布时间：2021-08-01 01:17

　　针对铁磁性材料试件的复杂缺陷,本论文对漏磁场产生和耦合机制做了深入地理论分析。最终搭建起一套从理论模拟到工程实践的铁磁性试件的复杂缺陷检测平台。1.由磁介质安培分子电流理论,建立起缺陷几何到漏磁场成像的动态解析模型,即螺线管模型。结合有限元方法,分析了无拐点的单一线状缺陷的参数与其漏磁场分布的关系,从而得到漏磁场信号的峰值随缺陷深度而改变,半峰宽随缺陷宽度而改变的结论,在验证螺线管模型的同时,为实际漏磁检测提供了理论指导。对于复杂缺陷,模型首先使用电磁场边界条件确定了试件的磁化准饱和状态,为仿真和实验中的激励磁场设置给出了建议值,以保证有效性。之后以V型和Z型缺陷来模拟具有不同拐点数目的复杂裂缝,分析得到复杂缺陷的漏磁场畸变的特点与仿真方案,有利于缺陷量化,有助于对单方向或多方向磁场激励下的缺陷精确检测。2.同时螺线管模型通过引入缺陷面参数和磁化强度的关系,以及铁磁性材料磁化磁滞模型,弥补了磁偶极子模型的缺点。在引入了螺线管相互作用力后,计算出了磁偶极子模型无法仿真的漏磁场中线畸变和拐点畸变,完成了解析法的精确计算。与有限元方法相比,实现了快速计算。3.针对缺陷成像对激励磁场敏感的问题... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁介质、分子电流观点与磁荷观点

场分布可根据下述过程计算。。根据毕奥萨伐尔定律，当 P 点处于环电流磁环电流1L 在坐标为2r 的场点 P 产生的磁感应 10 1 122212 4LI drr l rB 1 r 为从源点到场点的径矢，12r 为向量的模，电流积分时的积分微元。假设环电流1L 经过乘以2dl ，可得 11 12 202 2212 4LId dr dr l r lB l 三重标积定律 A B C A C B，将上 11 2 1202 2212 4LId dr dr l l rB l

图 2-5 半无限长螺线管产生的磁场2-17），继续求解半无限长螺线管的解析式。如图 2中心位于 x 轴的负半轴，电流磁矩的指向为 x 轴的标原点，场点 P 到坐标原点的距离为 r。根据上文式，令 P 点坐标为 x, y ,z ，在0x 处取长为0dx 的微元，其中心坐标为 0x ,0,0，螺线管的单位长度积分微元0dx 对应的电流为0dI nIdx，对 P 点的磁 22 2005 2022 20005 2022 2024343xdIydInISx x y zdB dxx x y zISx x ydB dxx x y znISx x z

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3314554