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。     

柔性电涡流式触觉传感器性能仿真与分析

为实现机器人手指柔性传感,满足高灵敏度、高可靠性、尺寸微小化等要求,文中提出一种基于电涡流原理的柔性触觉传感器,建立了传感器二维对称仿真模型,通过有限元分析研究激励频率、线圈与金属板间距和单维载荷对传感器灵敏度和分辨率的影响.结果表明:初始激励频率为3 MHz时,传感器的工作性能最好;电涡流传感器的电压、电阻和电抗随线...     

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。     

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。     

外穿式集中绕组激励旋转电磁场涡流无损检测系统

本文提出带集中式绕组可方便开合的新型探头设计,实现基于旋转电磁场涡流原理的管件外检测。通过COMSOL有限元模型研究了集中式绕组产生的旋转磁场特征及接收线圈参数对检测效果的影响,仿真结果表明集中式绕组可产生适于管件外壁缺陷检测的旋转电磁场,匝数较多、紧贴管道外壁并位于激励线圈端部的圆形线圈可更好地实现畸变信号拾取。构建了外穿式集中绕组激励旋转电磁场涡流无损检测系统,实现了对0.5 mm宽的周向与轴向裂纹检测,测试了系统对不同深度裂纹的识别能力,并利用位于管道外壁0到90°不同位置的裂纹验证了检测系统对裂纹周向定位能力,结果表明研发系统可进行任意方向裂纹的检测和周向定位,为连续管等管状构件的外检测提供一种新的方法。     

基于COMSOL Multiphysic电涡流传感器的仿真和设计

电涡流探头是电涡流传感器的核心部件。本文从电磁场理论出发,通过二维有限元法构建电涡流探头模型,运用COMSOL Multiphysic软件对电涡流探头的电磁特性进行仿真,研究线圈结构对电涡流传感器性能的影响。依据仿真设计一种反射式环形结构电涡流传感器探头,并进行实验验证。     

涡流检测焊缝裂纹缺陷的有限元仿真

缺陷的定性/定量分析一直是涡流检测中的难点问题.为了研究裂纹缺陷的尺寸、埋深深度和截面形状对检测结果的影响,基于Maxwell 3D涡流场分析的方法,建立了双线圈传感器的涡流检测模型,重点对工件周围受缺陷扰动的感应磁场分布变化进行了有限元仿真研究.结果表明:通过分析感应磁场分量的变化可以实现裂纹缺陷定性/定量评估,为下一步船舶焊缝裂纹缺陷的在线检测提供了有价值的参考.     

交流磁场检测技术基础问题的仿真分析

交流电磁场检测技术(ACFM)是近几年兴起的一种新型电磁检测方法,是通过检测工件表面由裂纹引起的磁场扰动来实现对金属构件损伤的早期评定,代表着无损检测领域未来的主要发展方向。分析了交流场检测的基本原理,建立了有限元技术的仿真模型。在ACFM仿真研究的基础上,研究了检测信号特征与试件裂纹尺寸参数的对应关系。探索了检测频率、提离高度以及工件材料特性(如磁导率和电导率)等因素对检测灵敏度的影响。得到一系列重要的研究结论,为该检测技术的深入研究和广泛应用提供了依据。     

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.     

锅炉水冷壁管低频涡流传感器仿真研究

用于水冷壁管腐蚀缺陷的低频涡流检测是如今电站锅炉在线监测工作的重点,为了能够对管道内表面缺陷进行有效、快速的检测,有必要对该过程做进一步的研究。本文利用ANSYS软件对其进行仿真计算,分析了激励频率和裂纹缺陷两个因素对检测效果的影响。这些结论为锅炉水冷壁管低频涡流检测传感器缺陷的检测提供了理论指导和方法。     

一种新型分段冷却电磁阀的磁场分析和吸力计算

建立直流螺管式电磁阀数学模型,并用有限元法对电磁阀进行了求解。得到电磁场的磁力线、磁通密度等参数的分布规律及动铁心的力与行程的关系。与实际测试的吸力基本吻合,相对误差为4.2%。为电磁阀的设计提供理论依据。     

ESP液压单元电磁阀电磁场动态特性分析

汽车ESP液压单元的电磁阀动态特性对ESP的性能起着至关重要的作用。采用有限元法,以ANSYS软件为平台建立电磁阀电磁场有限元模型,在此基础上分析了在不同工作气隙与线圈电流时电磁阀动铁的电磁力和线圈的自感系数动态响应特性。     

稀土永磁无刷直流电动机电磁场有限元分析

应用ANSYS软件对逆变器工作方式为二相导通星形三相六状态的稀土永磁无刷直流电动机的空载和负载电磁场特性进行了有限元分析。分析结果表明：正在研发的稀土永磁无刷直流电动机可得到近似方波的气隙磁感应强度,从而有效减少力矩脉动,提高电动机出力,电动机结构设计和材料选用合理;电源电压从0～100V变化时,电动机的电磁转矩逐渐增大,但增大率逐渐降低。当电源电压增至72V以后,电动机的电磁转矩增大率降至很小。     

计算机仿真技术在磨削温度场中的应用

建立了磨削温度场的计算机仿真系统 ,实现了对磨削温度场的预测及优化。利用该仿真系统对干式和湿式磨削温度场进行了仿真并得出三维等温图 ,为研究各加工参数对磨削温度场的影响提供了理论依据。     

冷作磨具钢Cr12MoV磨削温度场的仿真

针对冷作磨具钢Cr12MoV进行了磨削温度场的研究,并依据建立的有限元仿真模型,对扩径头外扇形块模型进行了磨削温度场的仿真,实现了扇形块磨削温度场的预测,为研究磨削参数对磨削温度的影响提供了理论依据。     

波纹管过流流场的数值模拟

为了研究液体火箭发动机试车时的推力测量问题,采用标准κ-ε湍流模型,以某流体为介质,对波纹管内部流场进行了数值模拟.通过数值计算得到了管内流场的速度分布、压力分布特性等,并将解析结果以可视化的速度场和压力场给出.本文所建立的数学模型和所使用的数值计算方法,可为推力研究提供一定的理论基础和经验.     

电磁冲击加载平板线圈的有限元分析

电磁冲击加载中,成形线圈是电能转化为磁场能的载体,使毛坯产生塑性变形的关键部件。介绍了平板线圈电磁驱动基本原理,通过ANSYS多物理场模拟平板线圈的简化模型,系统研究了线圈几何参数对轴向电磁力的影响;探讨了线圈驱动下驱动片上所受轴向电磁力分布规律及线圈参数对成形设备能量利用率的影响。仿真结果显示:随线圈匝数增加电磁力呈指数增加,随匝间距的增加呈指数减少,随起点距呈近似指数减小;轴向电磁力在线圈距中心轴2/3区域达到最大值;减小电感值有利于提高成形效率。     

磁轴承中的电磁力计算

简要介绍了电磁力的基本理论，以径向电磁轴承为例，分别采用理论公式和磁场数值计算两种方法，给出对应于不同气隙和控制电流工况下电磁力的计算过程和结果，得出了较精确的磁轴承电磁力计算方法。     

石油钻机用永磁同步电动机电磁场有限元分析

用Ansofi公司的Maxwell 2D模块建立了石油钻机永磁同步电动机（PMSM）模型。通过电磁场有限元分析，得到了一组电流及磁密分布等的特性曲线，精确计算出电机性能参数，并在此基础上对电机进行优化设计；最后对优化后的电机计算分析三相瞬态短路故障情况下PMSM的运行特性，具有实际工程意义。     

大型半开放式压铸温度场与应力场的数值模拟研究

采用有限元方法分析了大型半开放式压铸件,在凝固过程中的温度场以及由此产生的热应力场,用有限元软件ANSYS进行数值模拟,选取了实际生产中容易出现裂纹的部位进行了重点分析,得出了该位置温度分布及热应力分布的变化情况,并给出了计算结果。以此为依据,对铸件在实际生产过程中可能会出现的缺陷进行分析和预测,进而优化加工工艺,减少废品率,对铸造系统的结构设计、加工工艺等具有一定的指导意义。