含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法技术

本发明专利技术公开了一种含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法，包括以下步骤：S1、将缺陷检测模型划分为6个求解区域；S2、对1‑5区五个水平方向区域进行求解，然后通过叠加原理得到1‑2区的磁矢量势和磁感应强度；S3、对选频带涡流无损检测激励信号进行傅里叶分析，得到频域激励信号的频率成分，计算不同频率成分下的圆柱形线圈所在区域1‑2的磁矢量势级数形式的解析解，通过线性叠加获取选频带涡流无损检测激励信号的磁矢量势级数形式的解析解。本发明专利技术可以获得含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测系统在区域1‑2的磁矢量势的级数形式解析解，可以大幅提高含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测系统的电磁场计算的求解效率。

【技术实现步骤摘要】
含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法
本专利技术属于金属构件表面缺陷检测
，特别涉及一种含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法。
技术介绍
在金属试件的缺陷检测领域，选频带涡流无损检测方法相对于传统的涡流检测方法含有更丰富的频率成分，相对于脉冲涡流检测方法而言可以更好地利用磁场的能量。因此探究选频带电磁场信号同激励信号和缺陷信息之间关系，即选频带涡流无损检测的正向问题的研究是认识和使用选频带涡流无损检测技术对金属构件中的缺陷进行定量检测的基础，对实际工程中检测仪器开发具有理论指导意义。目前涡流缺陷检测正向问题研究有三种方法：解析法、数值仿真法和实验法。对于选频带涡流无损检测法在缺陷识别的研究中，大多采用数值仿真法和实验法，其中实验法对环境和仪器要求高且只能得出空间某一点的电磁场信号。针对被测体中含缺陷的选频带涡流无损检测问题，现有方法采用数值仿真技术，根据检测激励信号和模型材料及其几何尺寸等求电磁场磁矢量势。其技术方案是采用有限元法将原模型求解域划分成为有限个单元，单元之间以节点为连接点，假设单元间的相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将缺陷检测模型划分为6个求解区域，其中无缺陷区域包括1区、2区、4区和5区，1区、2区和5区为空气域，1-2区域为矩形截面圆柱形线圈所在区域，4区为导体域；缺陷区域为3区，3区既包含导体域又包含空气域；/nS2、采用圆柱形缺陷模型计算方法对1-5区五个水平方向区域进行求解，得到各区域对应的磁矢量势，然后通过叠加原理，得到1-2区的磁矢量势和磁感应强度；/nS3、对选频带涡流无损检测激励信号进行傅里叶分析，得到频域激励信号的频率成分，计算不同频率成分下的圆柱形线圈所在区域1-2的磁矢量势级数形式的解析解，并通...

【技术特征摘要】
1.含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将缺陷检测模型划分为6个求解区域，其中无缺陷区域包括1区、2区、4区和5区，1区、2区和5区为空气域，1-2区域为矩形截面圆柱形线圈所在区域，4区为导体域；缺陷区域为3区，3区既包含导体域又包含空气域；
S2、采用圆柱形缺陷模型计算方法对1-5区五个水平方向区域进行求解，得到各区域对应的磁矢量势，然后通过叠加原理，得到1-2区的磁矢量势和磁感应强度；
S3、对选频带涡流无损检测激励信号进行傅里叶分析，得到频域激励信号的频率成分，计算不同频率成分下的圆柱形线圈所在区域1-2的磁矢量势级数形式的解析解，并通过线性叠加获取选频带涡流无损检测激励信号的磁矢量势级数形式的解析解。


2.根据权利要求1所述的含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法，其特征在于，所述步骤S1具体实现方法为：将求解区域沿水平方向划分为六个水平方向求解区域，圆柱形线圈上表面所示平面以上为1区；圆柱形线圈下表面和试件上表面之间的区域为2区；圆柱形线圈上表面和圆柱形线圈下表面之间的区域为1-2区；试件上表面和缺陷下表面之间的区域为3区；缺陷下表面和试件下表面之间的区域为4区；试件下表面以下的区域为5区；圆柱形线圈内半径为r1，外半径为r2，试件半径为b，局部减薄缺陷为半径c；其中3区为缺陷和部分导体的区域，其余四个区域为无缺陷区域。


3.根据权利要求1所述的含局部减薄缺陷的选频带涡流无损检测解析计算方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
S21、采用圆柱形缺陷模型计算方法对1-5区五个水平方向区域的磁矢量势A1、A2、A3、A4、A5进行求解；
S22、区域1-2中任一点z处的磁场信号看作由这一点处所在的水平面将圆柱形线圈水平截为上下两个圆柱形线圈各自在所求点处的磁场信号A1和A2叠加之和，其磁矢量势为：



其中，为线圈激励电流的频域表达...

【专利技术属性】
技术研发人员：于亚婷，刘博文，袁飞，李林峰，王伟，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51