收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多层导电结构电涡流检测的解析建模研究

范孟豹  
【摘要】: 在航空航天、核工业等重要领域对多层导电结构的无损检测与定量化评估需求非常迫切。基于电磁感应定律的电涡流检测技术以其速度快、成本低、非接触等优点成为首选技术之一。在分析了国内外电涡流检测解析建模的基础上,本文围绕多层导电结构电涡流检测的解析建模理论及求解技术开展研究,主要创新点有: (1)建立了多层导电结构谐波涡流场的积分解析模型。在建模过程中,将空间电磁场看作线圈激励场和涡流场的叠加效应,而导电结构的参数变化仅影响涡流场。这个观点的应用简化了涡流场的积分解析模型及其求解过程。与传统的解析模型相比,本文建立的涡流场积分解析模型更清晰,模型求解更简单。 (2)建立了多层导电结构谐波涡流场的级数解析模型。传统谐波涡流场解析模型为积分模型的根本原因是涡流场问题的求解域为无穷大。在分析涡流场空间分布特性的基础上,发现导电结构涡流场主要分布在有限半径的圆柱体空间内,据此分别应用Dirichlet和Neumann边界条件将涡流场问题的求解域从无穷大减小为有限半径的圆柱体,从而建立了多层导电结构谐波涡流场的级数解析模型。数值计算结果表明,通过设置适当的求解区域半径及求和项数,级数解析模型的精度可与积分解析模型的精度相当,但计算效率显著提高,精度调整也更方便。 (3)提出了基于反射一透射理论的多层导电结构谐波涡流场解析模型的求解方法。与传统的基于Cheng矩阵法建立的模型相比,利用本文提出的新方法建立的解析模型具有模型参数物理意义明确、可靠性和计算效率更高等优点。此外,Luquire应用归纳法建立的线圈阻抗变化量的积分解析模型虽然应用效果良好,但迄今尚未得到数学证明。利用本文提出的新方法证明了Luquire建立的线圈阻抗变化量的积分解析模型。 (4)建立了基于Fourier和Laplace反变换的多层导电结构脉冲涡流场的时域解析模型。在基于Fourier反变换的脉冲涡流场时域解析模型中通过引入衰减因子减小Gibbs效应对模型精度的影响。在基于Laplace反变换的脉冲涡流场时域解析模型中,分别提出了基于解析和数值求解Laplace反变换的建模方法。最后,应用卷积定理将建立的脉冲涡流场时域解析模型推广到了任意激励下瞬态涡流场的时域解析模型。 本文围绕多层导电结构涡流场的解析建模开展研究,研究工作有利于理解电涡流检测机理、建立快速准确的仿真器、提高仪器性能以及构建反演模型,从而提高多层导电结构电涡流检测的能力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邱东明;连续铸钢电涡流熔渣检测的理论分析及技术[J];仪器仪表学报;1988年02期
2 何於琏;电涡流检测技术在全断面隧道掘进机上的应用[J];水利电力机械;1998年06期
3 饶贵安,康宜华,杨叔子;高压输电线破损检测传感器研究[J];仪表技术;2001年05期
4 王春芳;林金表;郑子武;李忠辉;蔡振雄;;基于AT89C51单片机的硬币高速检伪机[J];机电工程技术;2006年04期
5 邱东明;应用同步解调器改善高温电涡流检测的温度稳定性[J];冶金自动化;1989年03期
6 赵大兴;彭章明;丁建军;;小波变换在钢球表面裂纹电涡流检测中的应用[J];中国测试技术;2006年04期
7 胡嗣云;电涡流式压力传感器的研究[J];仪表技术与传感器;1991年05期
8 范孟豹;黄平捷;叶波;侯迪波;张光新;周泽魁;;多层导电结构厚度电涡流检测解析模型及实验验证[J];中国电机工程学报;2008年27期
9 范孟豹;黄平捷;叶波;侯迪波;张光新;周泽魁;;多层导电结构电涡流检测探头阻抗解析模型及数值计算[J];机械工程学报;2009年06期
10 范孟豹;黄平捷;叶波;侯迪波;张光新;周泽魁;;脉冲涡流解析模型研究[J];浙江大学学报(工学版);2009年09期
11 丁建军;;小波分析在钢球电涡流检测信号中应用[J];武汉理工大学学报;2010年04期
12 苏允卿,汪守善,刘和法,戴学礼,谢春生,吕秀芬;大型导电结构件专用材料-CuNiTiBe合金[J];华东船舶工业学院学报;1994年04期
13 谭祖根;王文中;;电涡流式压力变送器[J];工业仪表与自动化装置;1981年05期
14 路梅;电缆偏芯电涡流检测中的电磁场数值模拟[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2002年04期
15 黄平捷,吴昭同,严仍春;多层厚度电涡流检测阻抗模型仿真及验证[J];仪器仪表学报;2004年04期
16 庄汉忠 ,顾健;电涡流传感器在位移测量上的应用[J];江苏大学学报(自然科学版);1991年04期
17 袁飞;应俊;张庆霞;;主变压器接点过热故障的分析和预防[J];变压器;2010年07期
18 ;GW4系列隔离开关导电系统结构改进[J];高压电器;1979年06期
19 赵彦如;;一种新型发热材料——介绍PTC元件[J];电子技术;1981年10期
20 曾纪塘;肖让根;;电涡流检测技术应用无触点控制压力表[J];化工自动化及仪表;1989年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董永贵;孟凡;;电阻抗谱的分段测量方法及其实验研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
2 郭占东;高原文;;矩形导电薄板的磁弹塑性动力响应分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
3 张永清;吉毅松;梁永生;王桂森;胡万枝;;阴极辊结构和导电分析[A];天津市电镀工程学会第十届学术年会论文集[C];2006年
4 黄磊;咸哲龙;胡磊;李治;吴新亚;汪耕;;CAD/CAE在大型汽轮发电机设计研发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
5 徐榜;高原文;;脉冲磁场下导电圆板的耦合振动分析[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
6 徐斌;朱海南;金文媞;刘海波;;薄板阵列小孔电解加工技术研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
7 张景昌;刘敏;杨林峰;;CB/ABS导电复合材料导电性能的影响因素[A];中国物理学会静电专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年
8 郭占东;高原文;;导电矩形薄板的磁弹塑性动力响应与失稳[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
9 郭占东;高原文;;矩形导电薄板的磁弹塑性动力响应分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文摘要集[C];2007年
10 徐榜;高原文;;强磁场下导电薄板的三维有限元振动分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 叶波;多层导电结构深层缺陷电涡流检测和定量化评估研究[D];浙江大学;2009年
2 范孟豹;多层导电结构电涡流检测的解析建模研究[D];浙江大学;2009年
3 黄平捷;多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年
4 丁建军;基于VI的钢球表面裂纹电涡流检测方法研究[D];武汉理工大学;2007年
5 李国厚;导电结构涡流/超声检测与评估技术的研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚翔;电涡流检测系统开发及正向问题研究[D];浙江大学;2008年
2 高扬华;基于GMR传感器的电涡流检测系统开发及深层缺陷检测的可靠性研究[D];浙江大学;2010年
3 张建海;多层导电结构的涡流无损检测评价解析法研究[D];吉林大学;2011年
4 黄越雯;电涡流检测在电机铁芯生产过程中的应用[D];浙江大学;2004年
5 徐榜;时变磁场下导电结构的电—磁—热—力行为分析[D];兰州大学;2010年
6 贺光琳;电涡流检测系统开发及缺陷反演算法研究[D];浙江大学;2008年
7 蔡清华;金属基多层板厚电涡流动态检测技术与系统研究[D];浙江大学;2006年
8 刘英沛;基于GMR效应的非铁磁性金属材料裂纹涡流检测技术及其系统研究[D];浙江大学;2010年
9 王燕;电涡流检测的有限元仿真分析[D];华东交通大学;2009年
10 欧阳洲;抽油杆裂纹的电涡流检测[D];西安理工大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 小甘;突破保镖插座———安全电源转接保证[N];中国经营报;2003年
2 曼玲;突破保镖插座助飞中国航天事业[N];中国经营报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978