管道低频涡流检测的三维有限元仿真研究

首先对三维涡流场仿真分析所必需的一些公式和理论作了简要的推导和说明；然后列出了仿真分析的具体步骤，提出了仿真分析过程中每一步应注意的问题及相应的解决办法；最后给出了不同形式的缺陷对应的典型响应结果，并对特定缺陷下缺陷深度的变化所引起的响应结果进行了分析比较。另外还分析了检测线圈位置的变化对响应结果的影响，得出了相位差随缺陷变化的大致规律，为缺陷的可视化、缺陷特征的提取提供了一定的依据。     

管道低频涡流检测的三维有限元仿真研究

首先对三维涡流场仿真分析所必需的一些公式和理论作了简要的推导和说明;然后列出了仿真分析的具体步骤,提出了仿真分析过程中每一步应注意的问题及相应的解决办法;最后给出了不同形式的缺陷对应的典型响应结果,并对特定缺陷下缺陷深度的变化所引起的响应结果进行了分析比较。另外还分析了检测线圈位置的变化对响应结果的影响,得出了相位差随缺陷变化的大致规律,为缺陷的可视化、缺陷特征的提取提供了一定的依据。     

基于有限元仿真的涡流探头特性研究

涡流检测在工业生产及设备运行维护等无损检测技术领域占有重要地位。文中介绍一种用于无损检测的涡流探头,探头由1个激励线圈与2个接收线圈组成。激励线圈在电压信号的激励下,在试件中产生感应涡流,试件中涡流随缺陷发生变化,接收线圈捕获到涡流产生磁场的变化,以此分辨试件表面缺陷。分别对涡流探头的激励线圈、接收线圈进行理论分析,使用有限元仿真软件Maxwell对传感器进行建模与仿真。采用数值方法分析探头在正弦波电压激励下的工作方式,铝试件与Q235试件表面涡流分布与探头输出特性。仿真分析了涡流效应对Q235材料探头输出的影响。对Q235试件中不同缺陷深度对探头输出电压大小的影响进行了分析。根据仿真结果,进行了探头实物制作,获得了探头在不同缺陷深度的输出信号,通过实验验证了探头对缺陷检测的有效性。     

钢管饱和磁化下涡流检测有限元仿真研究

铁磁管道在进行涡流检测时,要预先进行饱和磁化,以降低其磁导率等影响,而本文通过有限元仿真发现,钢管在磁化后,其缺陷周围磁导率存在不均匀分布,且这种不均匀性分布和缺陷共同作用引起涡流阻抗信号的变化,通过信号差分发现由于磁导率不均匀分布的存在,其可能会导致饱和磁化后涡流检测缺陷的误判.     

基于新特征量的脉冲涡流裂纹缺陷定量检测仿真分析与试验研究

应用脉冲涡流对裂纹缺陷进行定量检测是无损检测领域的研究热点。为进一步优化脉冲涡流无损检测技术的设计,深入理解其原理和找出其对裂缝缺陷检测的特点就变得尤为重要。在此采用脉冲涡流技术对金属平板中的裂纹缺陷进行检测,在分析脉冲涡流工作原理的基础上,应用ANSYS仿真软件建立检测线圈放置方向不同的三组仿真模型,分别研究裂纹缺陷对脉冲涡流空间三维磁场分布的影响规律,提出对裂纹缺陷长度和深度进行定量的新特征量,得出用垂直于平板表面方向磁场分量定深和用沿缺陷方向磁场分量定长的结论。采用试验的方法对仿真结果进行验证,试验结果与仿真结论相一致,证明所提取出的缺陷定量特征量的正确性。     

铁路铁轨表面裂纹的涡流检测

针对铁路铁轨等部件安全性需求,介绍了一种结构简单、灵敏度高的金属表面裂纹涡流检测装置。     

基于增强磁场涡流的高速轨道缺陷检测方法

在高速轨道运输领域中,电涡流检测以其非接触、易实现自动化等特点,被广泛应用于钢轨表面缺陷的检测,然而,由于趋肤效应的存在,涡流检测很难探测出内部伤损.提出了一种增强磁场涡流以抑制趋肤效应的方法:在涡流检测线圈之上增加一个通入直流电流的U形电磁铁,用磁轭导磁到钢轨以增强磁轭下的磁场.通过ANSYS软件进行有限元仿真,分析...     

高强度螺栓表面裂纹的涡流检测

本文提出了对高强度螺栓表面裂纹检测的必要性能及检测方法。     

孔边裂纹的旋转涡流检测

将调幅旋转涡流检测技术用于叶片气膜孔边任意方向裂纹的无损检测。首先,开发了调幅旋转涡流检测信号数值模拟方法和程序,计算结果表明调幅旋转涡流方法可有效检测孔边裂纹。其次,开发了旋转涡流检测探头和检测实验系统,对含孔边裂纹的气膜孔模拟试件进行了检测实验。检测实验与理论分析的结果一致,验证了所提数值模拟方法和调幅旋转涡流检测技术对孔边裂纹检测的有效性。     

管线对接焊缝的在役涡流检测技术

通过分析裂纹对涡流检测信号影响的方式和规律,对缺陷和涡流信号响应特征之间的关系进行了分析和研究,并介绍了焊缝表面涡流检测技术的原理、方法,制作了对比试样并进行了测试分析。通过实际检测表明,涡流检测速度快、灵敏度高、测试结果准确。     

涡流检测的数值模拟与缺陷定量分析

将数值模拟与信号分析技术用于涡流检测缺陷的定量分析中。针对差动线圈,检测管子上不同埋藏深度缺陷的模型进行数值计算,得到对应的阻抗平面图。为了识别不同阻抗平面图所对应的缺陷,利用傅立叶变换方法进行了特征量提取,得到了不同的描述符;设计人工神经网络对不同的特征量进行分析识别,变换的傅立叶描述符可用作缺陷定量的有效特征量。     

正交铺层碳纤维复合材料板电涡流分布三维有限元仿真

采用ANSYS软件对正交铺层CFRP板电涡流分布进行了有限元仿真。建立了包括线圈、复合材料板和空气区域的三维仿真模型,采用谐响应分析方法对模型电涡流进行了计算,重点给出了CFRP板电涡流分布规律。开展了电涡流分布的影响因素分析,分别研究了探头线圈激励频率、激励电压以及探头与CFRP板之间距离对电涡流分布的影响规律,给出了各因素对电涡流强度和分布形状的影响结果。     

涡流检测裂纹信号处理及形状重构

在压力容器、热交换管道等关键设备结构的无损评价中，裂纹型缺陷形状的确定非常重要。首先采用一种小波分析方法对采集的裂纹涡流检测信号进行了预处理，减少了非缺陷噪声信号并提取了缺陷信号特征，然后采用神经网络方法对裂纹形状进行了重构，重构结果表明该方法具有快速、精确的优点。同时讨论了该方法的不足之处并提出了解决思路。     

涡流检测仿真中的多物体问题研究

传统涡流仿真模型仅包含单一求解区域,将所有物体囊括在内。随着近代工业科技的飞速发展,被检物体日趋复杂,从而使得传统涡流仿真模型的计算效率降低。将单一求解区域划分为数个子区域,可以有效克服网格模型复杂的问题。简要介绍分解区域在电磁及涡流检测中的应用。     

[车辆工程与测控]基于增强磁场涡流的高速轨道缺陷检测方法

在高速轨道运输领域中,电涡流检测以其非接触、易实现自动化等特点,被广泛应用于钢轨表面缺陷的检测,然而,由于趋肤效应的存在,涡流检测很难探测出内部伤损。提出了一种增强磁场涡流以抑制趋肤效应的方法：在涡流检测线圈之上增加一个通入直流电流的U形电磁铁,用磁轭导磁到钢轨以增强磁轭下的磁场。通过ANSYS软件进行有限元仿真,分析了增强磁场后涡流渗透深度的改变,同时仿真研究了磁轭的提离和间距对检测效果的影响。搭建了高速轨道检测的实验平台,进行了增强磁场涡流实验,结果表明,适当地增大背景磁场能够使涡流检测到深层次的缺陷并可以提高检测信号的信噪比。     

基于磁场梯度测量的脉冲涡流检测关键技术研究

提出一种新型脉冲涡流检测技术,将广泛应用于医学核磁共振成像、超导量子干涉仪的磁场梯度测量技术引入到脉冲涡流检测技术中,以提高脉冲涡流检测金属构件表面缺陷灵敏度。通过仿真和试验,着重分析了脉冲涡流检测表面裂纹的扫描结果。研究发现,磁场梯度信号较磁场差分信号具有更高的检测灵敏度,验证了所提出技术的有效性。     

铁轨部件表面裂纹的快速涡流检测系统设计

文章针对铁轨部件裂纹缺陷及焊缝质量检测需求,介绍了一种结构简单、灵敏度高的金属表面裂纹涡流检测装置,简述了涡流探伤的基本原理,细述了涡流传感器的结构和设计要点以及检测系统的设计。     

基于三维有限元的换热管缺陷漏磁场数值模拟

目前,漏磁内检测技术对换热管检测鲜有应用,阐述了换热管漏磁检测原理,以有限元数值模拟为手段,建立换热管漏磁检测三维有限元模型。通过仿真分析,得出了缺陷尺寸（深度和直径等）、被测管壁厚度及支撑板等参数对漏磁场分布的影响规律,并给出漏磁场随以上参数变化的关系曲线。数值计算结果为漏磁内检测技术应用于铁磁性换热管检测提供理论依据,对缺陷后续的量化分析具有重要意义。     

脉冲涡流方法过油管检测套管横向裂缝研究

油井套管横向裂缝是可能导致套管断裂的严重危害性缺陷。通过有限元仿真与实际试验,研究利用脉冲涡流检测技术使用横向探头通过油管检测套管的横向裂缝缺陷的问题。仿真给出不同检测方式的管道涡流分布、磁场分布及其变化,以及接收线圈的电压。从仿真结果可观察出,套管壁涡流最强的区域并非横向探头正对的区域,而是平行于横向探头轴线的区域。横向裂缝平行于横向探头轴线时对涡流场的扰动最大。磁场的分布及其变化规律与涡流场情况类同。据此可解释为何横向探头轴线平行于横向裂缝时检测灵敏度会高于横向探头轴线垂直于横向裂缝时。实际的检测试验结果与仿真结果一致,并且显示了实际检测中横向探头轴线平行于横向裂缝时的检测灵敏度显著高于垂直于裂缝时。     

漏磁与涡流复合探伤时信号产生机理研究

提出一种直流漏磁和涡流复合探伤方法,以期通过信息融合提高检测灵敏度,但试验中发现涡流探头检测到了钢管的内壁裂纹,而钢管的涡流检测规范也认为信号由涡流效应引起的。采用有限元法和磁源的测试试验分析磁导率和漏磁场对涡流检测信号的影响,结果表明,认为检测信号为涡流效应引起的观点是有误的。应用等效源法对扰动磁场进行分析,理论分析表明,裂纹处由涡流效应引起的扰动磁场相比漏磁效应引起的漏磁场要小得多,裂纹的漏磁场导致检测线圈产生感应电动势从而获得检测信号,而此时涡流效应引起的信号被淹没在漏磁信号中,钢管在磁饱和状态下的涡流检测信号是由裂纹的漏磁场引起的,饱和磁化下铁磁性构件的涡流检测结果要重新认识。