有限元软件ANSYS在微波无损检测中的应用研究

叙述了混凝土墙体内部分布状况检测的另一种新方法——微波无损检测方法．介绍了微波检测及其成像的原理；论述了有限元仿真软件ANSYS在墙体检测中的应用及实现；给出断面图像重建的结果，较好地显示了墙体中钢筋的位置．     

无损检测及其新技术

介绍了当前无损检测领域中常用技术,如超声、射线、渗透、涡流、磁粉等常规无损检测技术,以及迅速发展并受人们普遍关注的超声相控阵、激光、红外、微波等无损检测新技术,包括其基本原理、技术特点及应用范围.     

碳纤维混凝土电热红外无损检测的灵敏性分析

利用碳纤维混凝土的电热效应，在电致发热的情况下，对含预制裂纹的碳纤维混凝土缺陷体进行红外无损检测，检测的灵敏性在于缺陷体被检表面上的最大温差。在建立了有内热源的热传导理论分析模型的基础上，采用有限元的方法计算得到了电热碳纤维混凝土缺陷体的表面温度分布及其最大温差，分析表明：随材料电阻率的降低和裂纹逐步加深，检测灵敏性显著提高，为优化和评估电热红外检测方案提供了重要的数值依据。     

超声红外无损检测中复合材料裂纹发热分析

为了定量分析超声红外无损检测中复合材料裂纹面之间接触、碰撞、摩擦等相互作用引起的发热现象,建立超声激励下复合材料微裂纹板热传导的显式瞬态动力学有限元模型,并由此获得沿裂纹剖面的温度场分布图,从而证明对含裂纹缺陷的复合材料进行超声波激励相当于对裂纹进行选择性加热,缺陷处温升幅值大小与初始温度场无关。研究结果显示采用平衡主-从接触算法和整体-局部接触搜索算法可有效模拟裂纹缺陷在超声波激励下的接触、滑移及摩擦等相互作用机理,揭示复合材料局部微裂纹的发热及热传导规律。     

红外热成像无损检测系统建立与试验分析

介绍了红外热成像无损检测的原理,分析了主动式红外检测技术中激励光源光谱特性对试验效果的影响,利用CEDIPJADE红外热像仪与IR928红外热像仪采集红外图像序列,并以此为基础建立了红外热图像无损检测系统,开发了红外图像序列处理软件系统.试验结果表明,建立的红外无损检测系统及图像序列处理软件系统能达到国外同类技术水平.     

超声波衍射时差法检测的有限元仿真

超声波检测是常用的无损检测方法,因超声波传播过程复杂,含有各种噪声信号,使缺陷衍射信号夹杂在大量噪声中难以被辨识出来,导致检测结果抽象.为了更好地应用超声波衍射时差法（TOFD）检测技术,对超声波衍射时差法的机理进行了有限元分析.首先,利用TOFD实验检测了带有人工缺陷的焊接钢板,提取了带有噪声的检测信号.其次,用ANSYS软件模拟仿真了超声波在工件中的传播过程,建立了焊接钢板和人工缺陷的有限元模型,分析确定了缺陷衍射信号.最后,对比了仿真结果与实验结果,发现仿真结果符合实际检测情况.结果表明超声波有限元仿真方法可以用于缺陷的定量与定位分析,为实际检测复杂的工况提供了可靠的评判依据.     

激光扫描自动热激励红外无损检测系统研究

本文以激光扫描、红外技术及电子技术为基础，研究并设计了一套激光扫描自动热激励红外无损检测系统。利用该装置，可以无损检测金属材料零部件的内部缺陷，如微裂纹，疏松，气孔等。文中还介绍了检测系统的工作原理，利用ＣＯ２激光器扫描对被检工件进行自动加热预处理，再通过红外技术接收工件热传导的温度场分布变化等信息，经过电子滤波及Ａ／Ｄ转换，送入单片微机进行数据分析，处理，存储，显示，达到探测工件内部缺陷的性质和     

有限元仿真的衍射时差法缺陷超声检测研究

材料缺陷检测的缺点是超声信号容易被系统噪声污染,本文提出超声波衍射时差法的有限元仿真方法研究材料焊缝缺陷识别,应用ANSYS软件计算有限元数字模型,确定超声检测过程仿真的加载应用规则,分析直通波、衍射波和底面回波的接收时间,得到声压幅值图像,获取实验信号,并与仿真信号比较,结果显示,采用该方法评估焊缝缺陷大小和位置是有效的。     

超声无损检测的应用与探讨

超声无损检测是物体无损检测的一种重要方法，几乎应用到所有工业部门。本文回顾了超声无损检测技术的发展历史，阐述了超声无损检测技术应用现状，并展望超声无损检测技术未来发展趋势。     

无损检测综述

简要介绍无损检测的发展现状，及概述说明当前使用的无损检测方法，在此基础上阐述了无损检测的发展方向和发展趋势。     

有限元法在表面波等离子体中的数值模拟应用

工业用平板型表面波等离子体（SWP）源具有大面积、高密度、高活性等优良性能,其建造之前必须进行结构优化,而对表面电磁波的数值模拟,可以辅助其优化设计。基于有限元法（FEM）,采用AnsoftHFSS模拟软件,数值仿真了大面积矩形SWP源的电磁场空间分布。研究了开槽天线激发表面波场的特性,得出了表面波场的空间分布,与理论分析和实验结果进行了对比,解释了表面波放电的实验现象。研究结果表明在石英-等离子体界面有表面电磁波存在,且分布均匀。研究成果为大面积高效等离子体工艺的产业应用提供建议,也为下一代超大面积SWP源的成功建造提供了有益借鉴。     

三维非稳态流场的有限元数值模拟

应用伽辽金加权余量有限元法,对三维稳态流动的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和质量守恒方程进行数值求解方法研究和程序开发,并通过三维Ｃｏｕｅｔｔｅ流动的计算机对程序进行了检验,为今后开展自由表面的充型流动数值模拟奠定了基础。     

一种改进的二维大地电磁场有限元数值模拟方法

目的提出一种改进的有限元算法,解决计算机处理地质资料时编程复杂、存储量大、运算速度慢、模型设计复杂等问题．方法采用有限元法对二维地电模型进行剖分,在计算网格的基本结构上,通过对泛函极值求解过程的分析,得出完全类似于有限差分法中的显式迭代格式．结果实验结果表明利用该方法计算的视电阻率值误差较小,在电场和磁场两种极化模式下有较高的分辨率．结论将迭代法应用于泛函求解过程中,避免了生成刚度矩阵,克服了传统有限元法在二维地电模型应用中存储量大,计算速度慢的缺点．     

中厚板堆冷温度场有限元模拟

利用ANSYS分析软件模拟中厚板16MnR堆冷的温度场,采用JMat—pro软件计算热物性参数,通过试块实测温降曲线来校正模型。结果表明：试块的模拟结果和实验结果吻合较好,计算值和实测值的差小于12℃。把校正后的模型及各项参数应用于实际生产过程中的堆垛预测,如中厚板16MnR堆垛1m,环境温度为25℃,精整拆堆时要求心部温度200℃以下,所需要的参考堆垛时间至少为33h;堆垛1．5m至少需要43h。     

打结钢丝绳有限元数值模拟方法研究

采用线性强化模型得到钢丝绳等效的弹性模量和屈服应力,将其应用在打结钢丝绳的有限元分析中。结果表明,该方法应用于打结钢丝绳的数值模拟切实可行。     

基于有限元法的表面疲劳裂纹扩展模拟

基于有限元法模拟了受远场拉伸和弯曲载荷有限厚度平板的表面疲劳裂纹扩展。裂纹体网格由等参奇异单元构成,裂纹体和非裂纹体之间采用多点约束连接不匹配的节点;采用1／4节点位移法计算应力强度因子,根据Paris公式计算裂纹扩展增量,三次样条插值函数描述裂纹前沿;自编软件实时跟踪裂纹扩展。计算得到的应力强度因子与Newman和Raju的经验公式结果比较,符合良好。     

导弹尾喷焰红外辐射特性有限元法研究

在给定浓度场、温度场、粒子和气体组分辐射物性参数的条件下，通过插值方法对于给定物性进行回归，使其变为坐标的多项式函数关系式，同时将分区有限元模型用于导弹主动段尾喷焰红外光谱辐射特性计算。考虑粒子散射的情况，计算了2．7μm、4．3μm波长处的光谱出射辐射强度场；通过与贴体坐标系下的有限体积法的计算结果比较，证明了分区有限元模型的正确性和可行性。最后，对提出的分区有限元模型的计算误差进行定性和定量分析。     

接触问题实体建模及有限元法仿真实现

：接触问题是摩擦学问题分析中重要的一部分，由于接触问题的非线性，使得工程分析研究较为困难。文中以球体静态接触为对象．建立模型并推导出赫兹接触应力、变形公式。通过利用有限元分析软件．采用点一面接触分析，对ANSYS有限元分析计算结果与推导公式计算的解进行比较．指出利用ANSYS求解实体表面接触问题是准确可靠的。研究结果表明，采用ANSYS有限元分析软件为分析摩擦学的表面接触问题提供了方法与途径。     

厚钢板对接焊接三维有限元数值模拟与分析

采用有限元数值模拟方法,建立考虑热-固耦合效应的钢板对接焊接的三维有限元模型,运用生死单元技术模拟焊接全过程,从焊接残余变形和残余应力的角度,验证了分析模型的有效性,并分析了板件边界约束、焊接层数与道数、板件厚度、焊接顺序以及施工工艺对计算结果的影响。探讨了简化计算的可能性与正确性,并考虑了保温和设置支撑等施工工艺对焊接施工的影响。研究成果可为设计与施工提供一定的参考。     

油箱冲压的有限元模拟分析

新产品的冲压成形一般要进行多次的试模和修正才能成功，这直接影响到模具的设计制造周期。本利用DYNAFORM—PC对一工作装置油箱进行数值模拟分析，得到了成功的冲压成形方案，保证了冲压加工一次性获得成功。