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“类匀强”场及其扰动的仿真分析

作　者: 胡媛媛
导　师: 罗飞路
学　校: 中国人民解放军国防科学技术大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 电磁无损检测交变磁场测量技术有限元数值仿真复合矩形线圈
分类号: TH878
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 62次
引　用: 2次
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内容摘要

交变磁场测量技术是近年来兴起的一种新型电磁检测技术，代表着无损检测领域未来的一个主要发展方向。本文阐述了该技术的应用背景、特点和国内外发展现状，给出了其数学模型，并由此提出了以有限元数值仿真分析为主要手段对交变磁场测量系统的电磁场分布特性进行研究。本文首先建立了(?)-V-(?)描述下交变磁场测量技术单矩形线圈激励形式下的数值仿真模型，从场量检测的角度出发，分析了无缺陷情况下该系统的电磁场分布特性，以及有缺陷情况下缺陷与场分布的对应关系以及缺陷检测的数值范围。在此基础上，本文提出将一种新型复合矩形线圈应用到交变磁场测量技术中，并重点研究了复合矩形线圈激励下电磁场分布特性，讨论了缺陷检测的数值范围。最后，给出了全文的主要结论，并对与本文有关的进一步研究工作提出了作者的一些建议。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 电磁无损检测技术的研究现状和发展  7-9
    1.1.1 电磁无损检测技术的研究现状  7-8
    1.1.2 电磁无损检测技术的发展  8-9
  1.2 电磁无损检测中的数值计算问题  9
  1.3 交变磁场测量技术的特点和国内外研究现状  9-11
    1.3.1 产生背景  9-10
    1.3.2 ACFM技术的特点  10-11
    1.3.3 国内外发展现状  11
  1.4 课题的来源及意义  11-12
  1.5 论文主要研究内容  12-14
第二章交变磁场测量技术有限元数值仿真基础  14-26
  2.1 交变磁场测量技术的数学模型  14-21
  2.2 有限元法在电磁场分析中的应用  21-24
    2.2.1 有限元法对三维涡流场的描述方法  21-22
    2.2.2 应用λ-V-λ法建立电磁场的势函数方程  22-24
  2.3 有限元分析软件ANSYS在电磁场分析中的应用  24-26
第三章单矩形线圈激励下完好场分布特性  26-35
  3.1 引言  26
  3.2 “完好场”数值仿真模型的建立  26-27
  3.3 试件内感应电场分布特性  27-30
  3.4 试件上表面空气层磁场分布特性  30-31
  3.5 矩形线圈激励的场分布特点  31-34
  3.6 小结  34-35
第四章单矩形线圈激励下缺陷场分布特性  35-51
  4.1 引言  35
  4.2 “注入”方式激励下场分布与一般缺陷的对应关系  35-39
    4.2.1 有限元仿真模型的建立  35-36
    4.2.2 仿真实验结果分析  36-39
  4.3 “感应”方式激励下场分布与一般缺陷的对应关系  39-44
  4.4 “感应”方式激励下全缺陷场分布  44-50
  4.5 小结  50-51
第五章复合矩形线圈激励下电磁场分布特性  51-69
  5.1 引言  51
  5.2 系统仿真模型及“类匀强旋转”电磁场产生机理  51-54
    5.2.1 系统仿真模型  51-53
    5.2.2 “类匀强旋转”电磁场产生机理  53-54
  5.3 铜板内感应电场分布特性分析  54-59
    5.3.1 铜板内感应电场理论假设的成立  54-56
    5.3.2 铜板内感应电场特性分析  56-59
  5.4 铜板上表面空气层磁场分布特性分析  59-63
  5.5 “全缺陷”情况下磁场分布特性  63-66
  5.6 不同初始相位下电磁场的分布特性  66-68
  5.7 小结  68-69
第六章结论与展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
附录攻读硕士学位期间发表的学术论文  74

“类匀强”场及其扰动的仿真分析

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