基于正交激勵A(yù)CFM任意方向裂紋識別技術(shù)研究.pdf

1、本論文依托國家自然科學(xué)基金項目“基于激勵陣列的ACFM缺陷可視化檢測技術(shù)與應(yīng)用研究(50905187)”,針對ACFM技術(shù)任意方向裂紋檢測的瓶頸,引入旋轉(zhuǎn)磁場理論,借助瞬態(tài)仿真技術(shù),建立ACFM正交激勵下的參數(shù)化仿真模型并對探頭結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,開發(fā)出基于正交激勵的ACFM檢測系統(tǒng),運用數(shù)值仿真和系統(tǒng)實驗相結(jié)合的方法研究了其對任意方向裂紋的檢測能力。論文的主要研究成果如下:
　　 (1)理論研究及激勵模型的建立
　　 闡述了

2、旋轉(zhuǎn)磁場理論,在前期研究的基礎(chǔ)上,引入正交激勵陣列,結(jié)合ACFM檢測原理和數(shù)值計算理論,借助瞬態(tài)仿真技術(shù)建立不同空間排布下的正交激勵仿真模型,分析各結(jié)構(gòu)下探頭的感應(yīng)電磁場,最終確定激勵繞組在磁芯頂部的雙U型正交激勵探頭為最佳方案,利用該結(jié)構(gòu)探頭進行模擬仿真,研究表明其能夠感應(yīng)出隨時間周期性變化的旋轉(zhuǎn)磁場,且其磁場值均勻穩(wěn)定,滿足理論需求。
　　 (2)ACFM任意方向裂紋檢測的仿真分析
　　 建立ACFM單激勵系統(tǒng)和正交

3、激勵系統(tǒng)的參數(shù)化仿真模型,在兩種參數(shù)化模型中加入從O°～90°不同角度任意方向的裂紋,計算各種模態(tài)下的檢測結(jié)果并進行數(shù)據(jù)分析,查看不同探頭對不同角度裂紋的檢測能力。結(jié)果表明,正交激勵系統(tǒng)對不同角度的裂紋都有相對穩(wěn)定的檢測能力,信號的畸變值和完整性更強,而單激勵系統(tǒng)只能實現(xiàn)一定角度內(nèi)斜裂紋的檢測,隨著角度的增加檢測能力不斷減小。
　　 (3)基于正交激勵的ACFM檢測系統(tǒng)開發(fā)
　　 系統(tǒng)開發(fā)中硬件方面包括基于正交激勵的AC

4、FM雙U型結(jié)構(gòu)探頭,移相電路,正弦信號發(fā)生電路,信號調(diào)理電路和USB2086數(shù)據(jù)采集卡。軟件方面由LabVIEW編制,包括數(shù)據(jù)采集程序模塊和數(shù)據(jù)分析處理模塊,通過軟硬件的相互兼容組合完成整套ACFM正交激勵檢測系統(tǒng)的樣機,對系統(tǒng)進行了相關(guān)測試,達到預(yù)期的實驗效果,為以后的實驗和進一步的系統(tǒng)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
　　 (4)基于正交激勵的ACFM任意方向裂紋檢測的實驗研究
　　 利用研發(fā)的基于正交激勵的ACFM檢測設(shè)備和實驗室已