基于ANSYS的漏磁信号特征有限元数值分析

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金属磁记忆法(MMM)是近年来较受关注的一种新型的磁无损检测技术,它最早由俄罗斯专家杜波夫提出。目前,该检测法还不能做到定量化,因而只应用于对铁磁构件的初步检测,后续还需要利用其它方法才能定量地给出损伤大小和破坏程度。相比较传统的磁无损检测技术,金属磁记忆法具有独特的优势。它作为一种被动式的磁检测技术,具有检测速度快,无需外加磁场,并且能够对铁磁构件的早起损伤进行检测和判定。因而,该方法具有很好的应用前景,吸引了大量的学者对其进行研究。本文利用大型有限元软件ANSYS对有损伤的铁磁试件进行模拟计算,得到相应的漏磁信号,再对其进行分析和讨论。以求能够得到铁磁试件缺陷和漏磁信号间的定量关系,即由漏磁信号反演得到缺陷形状和损伤程度。首先对二维和三维模型的外部磁场进行比对,以求达到实测时地磁场值;接着对相关的漏磁特征参数进行分析,包括试件内外磁感应强度B、磁场强度H与所选取的磁化强度M之间的分布特征关系;然后分析了试件三维模型的厚度影响,以及相关缺陷尺寸参数变化对二维和三维模型计算结果的差异;最后讨论了利用漏磁特征参数对缺陷形状进行反演分析。相关的研究结果对金属磁记忆法的定量化具有重要意义。
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