基于有限元仿真的新型渦流探頭的設(shè)計及應(yīng)用.pdf

1、本文結(jié)合渦流檢測的工程實(shí)際應(yīng)用，以壓力容器各種管路部件的渦流檢測應(yīng)用為背景，深入研究了常規(guī)及陣列三維渦流檢測技術(shù)在有限元場路耦合問題上的理論建模分析，結(jié)合工程實(shí)際完成兩種新型探頭的設(shè)計及應(yīng)用，主要研究內(nèi)容如下：
　　論文以麥克斯韋電磁理論為基礎(chǔ)，針對三維渦流場--電路耦合問題中的邊界條件展開了有限元軟件模擬仿真設(shè)計，通過ANSYS Workbench、Maxwell、Origin和MATLAB等軟件實(shí)現(xiàn)模擬仿真設(shè)計及分析，克服了傳

2、統(tǒng)數(shù)值分析方法的繁瑣及工作量大的困擾，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了其可靠性，結(jié)果證明用有限元仿真設(shè)計切實(shí)可行。
　　本文通過有限元仿真設(shè)計了兩種新型渦流探頭，分別是差動式渦流探頭及陣列渦流探頭。線圈互感包含著各種檢測信息，為能從中提取缺陷特征進(jìn)行定量分析，使線圈互感由干擾因素轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏眯畔?，用ANSYS Workbench軟件建立符合實(shí)際檢測情況的三維渦流場-電路耦合有限元模型，從外部電路電阻節(jié)點(diǎn)分時分步提取檢測線圈感應(yīng)電壓。經(jīng)過軟件處理，繪

3、制云圖及曲線分布圖，對缺陷長度、位置的定量化進(jìn)行了分析研究。通過模擬先行與理論指導(dǎo)相結(jié)合，依據(jù)有限元模型設(shè)計了第一種新型差動式渦流探頭，該探頭與能原地旋轉(zhuǎn)和水平伸縮的探頭輔助設(shè)備結(jié)合以達(dá)到檢測自動化，上述創(chuàng)意有利于新型探頭檢測的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。
　　此外還設(shè)計了第二種新型陣列式三維探頭，通過理論結(jié)合實(shí)踐，既考慮仿真計算又兼顧了工程實(shí)際應(yīng)用,兩方面權(quán)衡設(shè)定模擬參數(shù)，并通過Maxwell circuit editor設(shè)計電路，陣列渦流