基于遺傳算法的渦流熱成像檢測系統(tǒng)中激勵參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、影響渦流熱成像檢測效果的激勵因素有多種，而不同激勵參數(shù)的選擇會導(dǎo)致不同檢測效果，為了充分發(fā)揮渦流熱成像檢測技術(shù)的檢測結(jié)果直觀、檢測速度快等優(yōu)勢，研究激勵參數(shù)的激勵規(guī)律和優(yōu)化激勵參數(shù)的激勵水平很有必要。
　　研究以45號鋼板為對象，構(gòu)建內(nèi)部含缺陷的鋼板電磁-熱耦合場有限元仿真模型，對激勵參數(shù)的因素和水平進行設(shè)計，結(jié)合實驗分析仿真模型的可靠性，在此基礎(chǔ)上采用遺傳算法優(yōu)化仿真模型的激勵條件，使鋼板缺陷區(qū)與正常區(qū)溫度差異度最大化，使鋼板缺

2、陷更易檢測。
　　首先設(shè)計了線圈匝數(shù)、激勵時間、提離距離三個激勵參數(shù)的正交實驗，基于正交實驗數(shù)據(jù)建立并修正三維感應(yīng)加熱模型，結(jié)果表明：實驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)的最高溫度、最低溫度和平均溫度的誤差均小于6.60％。此外，利用偏最小二乘回歸方法構(gòu)建了各參數(shù)與激勵熱效應(yīng)指標(biāo)（溫度差值）的回歸方程，定量分析了影響電磁激勵熱效應(yīng)的三個激勵參數(shù)對激勵熱效應(yīng)的影響程度，由偏最小二乘方法得出的模型觀測值與鋼板背面平均溫度的預(yù)測值之間誤差都在8.91%以

3、內(nèi)，表明所構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型可以比較準(zhǔn)確的表征電磁激勵參數(shù)與激勵熱效應(yīng)之間的關(guān)系。
　　其次，由于三維模型網(wǎng)格數(shù)量較大，后續(xù)遺傳算法結(jié)合有限元仿真優(yōu)化激勵參數(shù)時耗時較多，所以對三維感應(yīng)加熱模型進行降維，建立含缺陷的二維感應(yīng)加熱模型，與四因素四水平的16組正交實驗進行對比，結(jié)果表明：對比五個不同區(qū)域的溫度和鋼板表面的平均溫度，仿真和實驗結(jié)果的誤差均小于7.23%，驗證了模型的有效性，可用于后續(xù)激勵參數(shù)優(yōu)化中目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建。
　　最