王翠苹:金属电导率电涡流检测方法研究论文

王翠苹:金属电导率电涡流检测方法研究论文

本文主要研究内容

作者王翠苹(2019)在《金属电导率电涡流检测方法研究》一文中研究指出:金属材料的质量控制对机械零部件设计性能至关重要。电导率作为表征金属材料力学性能的重要物理量之一,其与金属成分、内应力状态、老化、热处理状态、硬度以及金属微观结构等密切相关。基于电磁感应原理的涡流法具有速度快、成本低、无损、非接触等优点,被广泛用于金属材料的电导率检测。本文依据涡流有限元理论,应用Ansys Maxwell建立有限元模型,开展了电导率检测的仿真研究,提出了非铁磁性以及铁磁性金属电导率检测新方法,从检测精度、灵敏度、分辨力等方面对新方法的性能进行评价。本文主要的研究内容和创新点如下:(1)基于麦克斯韦方程组和电磁场有限元理论,应用Ansys Maxwell软件建立了电导率涡流检测有限元模型,对比解析模型和有限元模型的仿真结果,验证了有限元模型的正确性。(2)利用有限元模型仿真研究了探头阻抗与试件电导率之间的关系,发现线圈阻抗变化量相位信号的对数与电导率的对数之间呈现很好的线性关系;基于此,提出电导率检测方法。研究了提离与激励频率对检测信号的影响,据此将探头置于试件上方提离为1mm的阻抗代替空气中的阻抗作为参考信号,以抑制提离效应。(3)探究了电导率取值区间、试件大小、试件曲率半径等参数对电导率检测方法的影响,且从定量和定性两个角度对检测精度、灵敏度以及分辨力进行评价,确定试件的最小尺寸,提出了基于曲率的非平板试件的电导率修正方法,量化了电导率检测方法的量程和理论精度。(4)研究了铁磁性材料电导率和磁导率的扫频涡流信号,信号分析发现,归一化电抗变化量的峰值频率不随磁导率发生变化,仅与电导率相关,据此,成功解耦了电导率和磁导率的涡流信号,提出了基于归一化电抗变化量峰值频率的铁磁性材料电导率测量方法,实验表明,检测误差在4%以内,验证了方法的有效性。本文研究结果为金属材料电导率检测提供了新的检测方法,同时指出下一步的研究方向,具有重要的理论与应用价值。

Abstract

jin shu cai liao de zhi liang kong zhi dui ji xie ling bu jian she ji xing neng zhi guan chong yao 。dian dao lv zuo wei biao zheng jin shu cai liao li xue xing neng de chong yao wu li liang zhi yi ,ji yu jin shu cheng fen 、nei ying li zhuang tai 、lao hua 、re chu li zhuang tai 、ying du yi ji jin shu wei guan jie gou deng mi qie xiang guan 。ji yu dian ci gan ying yuan li de guo liu fa ju you su du kuai 、cheng ben di 、mo sun 、fei jie chu deng you dian ,bei an fan yong yu jin shu cai liao de dian dao lv jian ce 。ben wen yi ju guo liu you xian yuan li lun ,ying yong Ansys Maxwelljian li you xian yuan mo xing ,kai zhan le dian dao lv jian ce de fang zhen yan jiu ,di chu le fei tie ci xing yi ji tie ci xing jin shu dian dao lv jian ce xin fang fa ,cong jian ce jing du 、ling min du 、fen bian li deng fang mian dui xin fang fa de xing neng jin hang ping jia 。ben wen zhu yao de yan jiu nei rong he chuang xin dian ru xia :(1)ji yu mai ke si wei fang cheng zu he dian ci chang you xian yuan li lun ,ying yong Ansys Maxwellruan jian jian li le dian dao lv guo liu jian ce you xian yuan mo xing ,dui bi jie xi mo xing he you xian yuan mo xing de fang zhen jie guo ,yan zheng le you xian yuan mo xing de zheng que xing 。(2)li yong you xian yuan mo xing fang zhen yan jiu le tan tou zu kang yu shi jian dian dao lv zhi jian de guan ji ,fa xian xian juan zu kang bian hua liang xiang wei xin hao de dui shu yu dian dao lv de dui shu zhi jian cheng xian hen hao de xian xing guan ji ;ji yu ci ,di chu dian dao lv jian ce fang fa 。yan jiu le di li yu ji li pin lv dui jian ce xin hao de ying xiang ,ju ci jiang tan tou zhi yu shi jian shang fang di li wei 1mmde zu kang dai ti kong qi zhong de zu kang zuo wei can kao xin hao ,yi yi zhi di li xiao ying 。(3)tan jiu le dian dao lv qu zhi ou jian 、shi jian da xiao 、shi jian qu lv ban jing deng can shu dui dian dao lv jian ce fang fa de ying xiang ,ju cong ding liang he ding xing liang ge jiao du dui jian ce jing du 、ling min du yi ji fen bian li jin hang ping jia ,que ding shi jian de zui xiao che cun ,di chu le ji yu qu lv de fei ping ban shi jian de dian dao lv xiu zheng fang fa ,liang hua le dian dao lv jian ce fang fa de liang cheng he li lun jing du 。(4)yan jiu le tie ci xing cai liao dian dao lv he ci dao lv de sao pin guo liu xin hao ,xin hao fen xi fa xian ,gui yi hua dian kang bian hua liang de feng zhi pin lv bu sui ci dao lv fa sheng bian hua ,jin yu dian dao lv xiang guan ,ju ci ,cheng gong jie ou le dian dao lv he ci dao lv de guo liu xin hao ,di chu le ji yu gui yi hua dian kang bian hua liang feng zhi pin lv de tie ci xing cai liao dian dao lv ce liang fang fa ,shi yan biao ming ,jian ce wu cha zai 4%yi nei ,yan zheng le fang fa de you xiao xing 。ben wen yan jiu jie guo wei jin shu cai liao dian dao lv jian ce di gong le xin de jian ce fang fa ,tong shi zhi chu xia yi bu de yan jiu fang xiang ,ju you chong yao de li lun yu ying yong jia zhi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国矿业大学的王翠苹,发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文,是一篇关于金属材料论文,电涡流检测论文,电导率论文,提离论文,影响因素论文,铁磁性论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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