基于磁場(chǎng)的電阻點(diǎn)焊熔核反演成像的研究.pdf

1、電阻點(diǎn)焊是焊接技術(shù)的重要組成之一,廣泛的應(yīng)用于汽車制造、航天航空、原子能等領(lǐng)域。電阻點(diǎn)焊是一個(gè)力、熱、電、磁、相變等多因素耦合的復(fù)雜過程。由于其過程非常短暫,且無法直接觀測(cè)熔核,對(duì)其進(jìn)行有效的質(zhì)量檢測(cè)就存在一定的困難。盡管現(xiàn)階段點(diǎn)焊質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)取得了一定效果,但仍存在一些不足。因此本文引入反問題理論,將反問題理論、電磁理論以及點(diǎn)焊溫度場(chǎng)結(jié)合起來,利用點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)反演計(jì)算熔核截面上電流密度分布,以反演圖像直觀地判斷焊點(diǎn)質(zhì)量,為判斷點(diǎn)焊

2、質(zhì)量提供新依據(jù)。
　　 本文首先利用畢奧-薩伐爾定律建立了熔核周圍磁場(chǎng)和產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流的之間的正演模型,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型的可靠性；然后,根據(jù)電磁理論建立了反演模型,分析該反演問題的不適定性。為了解決不適定性,本文利用有限差分法模擬了點(diǎn)焊熔核截面的溫度場(chǎng)分布,將溫度場(chǎng)分布與反演模型結(jié)合起來；再次,利用正則化方法求解點(diǎn)焊熔核截面電流分布。最后,利用模擬實(shí)驗(yàn)和點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在不同的電流參數(shù)和磁場(chǎng)傳感器陣列下,利用Matlab處理數(shù)

3、據(jù),將磁場(chǎng)信號(hào)反演為熔核截面的電流分布,并以圖像直觀的顯示出來,分析不同電流條件下的反演圖像特點(diǎn)、傳感器陣列排布對(duì)反演結(jié)果的影響以及反演圖像與焊點(diǎn)質(zhì)量之間的關(guān)系。
　　 實(shí)驗(yàn)表明:反演圖像在一定程度上反映了熔核截面電流分布特點(diǎn),可以作為判斷點(diǎn)焊質(zhì)量的依據(jù)；在模擬實(shí)驗(yàn)中,傳感器陣列對(duì)反演情況無明顯影響,但點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)中,傳感器陣列對(duì)反演有較大影響,在誤差較大的區(qū)域,反演效果較差。將反演理論和正則化方法用于電阻點(diǎn)焊反演成像的研究尚處于起