电磁无损检测中的自然磁化分布反演方法——双层平面分布磁荷重构

文章就一种简化的典型三维磁化数值计算模型——双层平面分布磁化的反演重构进行了数值研究。重构中采用了最速下降优化算法并选择磁荷作为磁化的表征量,解决了磁化分布反演中的不适定问题。具体内容包括：①推导了双层平面磁荷分布重构问题的控制方程。②提出了一种有效的初值选取方法,对双层平面磁荷分布的重构问题进行了正则化,形成了双层磁荷分布重构算法。③对多组模拟检测信号,对相应磁荷分布进行了重构计算。数值计算结果验证了所提算法对双层平面磁荷分布重构的有效性。     

一种新型环向偏心涡流探头及其在小径管缺陷检测中的应用

针对小径管缺陷的检测,传统检测方法基本为Bobbin探头,但这种方法具有不能检出缺陷的环向信息的缺点.基于涡流检测的研究,为达到检出小径管缺陷的多重信息的目的,提出并开发一种新型的环向偏心Bobbin探头.该探头兼具轴向扫描和偏心环向扫描的功能,能够对小径管缺陷的多重信息进行有效检测.具体研究内容基于涡流检测的方法,设...     

基于磁力传动式阵列涡流探头的管道缺陷检测

涡流无损检测方法是一种基于电磁感应现象对金属结构进行缺陷检测的有效方法,其具有检测能力强、非接触、扫描速度快等优点。但是,对于长输金属管道结构,当探头位于管道内部时,如何实现探头的扫描是缺陷检测的关键问题。针对这一问题,该文提出并设计一种磁力传动式阵列涡流探头,用于检测长输管道结构的内壁缺陷。该探头由位于管外带永磁体的激励装置和位于管内带永磁体的检出装置组成,是一种分离式结构,两个装置可在磁力作用下同时沿着管道内外移动。在此基础上,通过数值模拟和实验验证了该分离式探头的优点,即与传统的反射式探头相比,管道内壁缺陷的检测信号具有不饱和性。同时,该探头的检出装置设计为阵列结构,能够显著提高管道缺陷检测的灵敏度和效率。最后,将所提出的磁力传动式阵列涡流探头应用于含内壁裂纹铝管的缺陷检测,通过实验验证了这种探头对管道内壁缺陷扫查检测的有效性及优势。     

对当前计算电磁学发展的观察与思考——参加COMPUMAG2011会议有感

国际电磁场计算会议COMPUMAG是计算电磁学领域最重要的世界性系列会议之一。本文介绍了2011年7月12~15日在悉尼召开的第18届COMPUMAG会议概况,包括所涉及的研究专题、不同国家和地区参加交流的论文数量等。根据会议论文的交流情况,分析了当前计算电磁学研究在工程问题计算和大规模问题计算方面的关注点和新趋势。针对会议的两页短文评审过程中产生的评分、录取和评价等信息,进行了一些统计工作,根据统计数据,分析了我国作者参会论文的数量和质量,并对我国参会论文质量的某些不足之处和今后的任务提出了作者的看法。     

Ar瞬态方程非线性涡流检测信号数值模拟研究

针对一个简化的三维铁磁性材料数值计算模型,对其非线性涡流检测信号进行数值模拟研究。基于Ar瞬态方程的基本原理改良并开发用于计算非线性涡流检测信号的数值模拟程序,得出非线性涡流检测信号与磁性材料因塑性变形而产生的磁导率变化之间的相关性。对比非线性涡流数值模拟结果和实验检测结果表明:塑性变形导致的磁导率变化是非线性涡流检测信号变化的直接诱因。     

基于脉冲涡流差分信号提离交汇点的亚表面层材质劣化检测技术理论研究

多层金属结构广泛应用于石油、化工、航天和能源等工业领域的大型、复杂装备中。由于服役工况一般较为恶劣,该结构亚表面层材质性能会出现劣化,直接威胁到大型、复杂装备的安全运转。通过脉冲涡流检测理论仿真,发现了一种基于脉冲涡流差分信号的新型提离交汇点。通过对该交汇点的特性研究,提出了一种能够对多层结构亚表面层材质劣化进行检测和评估的方法。由于当前的脉冲涡流检测技术主要针对金属结构表面层材质劣化进行检测,所以该方法的提出拓展了脉冲涡流检测技术的应用领域。通过数值仿真,所提方法的正确性及实用性得到了验证。     

基于暂态磁场梯度信号的脉冲涡流无损检测和定量评估技术

脉冲涡流检测技术是目前对多层金属结构实施有效检测和定量评估的无损检测方法之一。传统脉冲涡流检测技术基于电磁感应原理,采用感应线圈或磁场传感器采集暂态磁场信号,以实现对多层金属结构内部缺陷的定位、识别以及量化评估。文章提出一种新型脉冲涡流检测技术,该技术主要基于已在核磁共振成像(MRI)领域得到应用的磁场梯度测量技术,将磁场梯度信号测量与脉冲涡流检测相结合,以实现对多层金属结构脉冲涡流检测灵敏度的提高。基于ETREE解析法,建立了所提方法的理论模型,推导了脉冲涡流检测磁场梯度信号理论表达式。通过仿真和试验,证明了该方法在多层金属结构亚表面材质劣化检测中的优势。     

多层管HIP焊接界面脱粘涡流检测数值模拟研究

采用热等压焊接(HIP)的界面焊接多层管是托卡马克装置换热结构典型部件,其界面焊接不良或脱粘会严重影响材料的传热性能。针对多层管HIP焊接界面裂纹的涡流检测问题,本研究基于退化向量位(Ar)涡流检测分析程序数值模拟分析了双功能DF Bobbin涡流探头的检出性能。数值计算结果表明,对于较大界面脱粘缺陷,基于DF Bobbin探头的涡流检测是可行的。探讨了探头参数(包括探头线圈间距、宽度及外径)与检测性能的相关性,为优化检测探头提供了依据。     

边界激励非线性弹簧质量串响应的时空结构

本文研究边界激励下的非线性弹簧质量系统响应的时空特征，通过Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射时间离散以及时间、空间谱及模式动力熵等的计算，发现了这一非线性系统的时空浑沌，并得出了一种时空结构随参量变化的新的演化机制．     

脉冲远场涡流检测PCA-ICA联合消噪技术

脉冲远场涡流作为一种新兴的电磁无损检测技术,国内外研究发现其对铁磁性管道检测具有显著的优势.然而在实际检测中,由于磁导率不均等管道自身材质因素的影响,使检测信号信噪比较低,易造成缺陷误判.针对这一问题,提出了主成分分析-独立分量分析(PCA-ICA)联合消噪技术.单通道缺陷扫查信号经过PCA处理后,利用前二阶主成分构建虚拟双通道信号作为ICA输入矩阵,采用扩展特征矩阵联合近似对角化(FJADE)算法实现在单通道信号欠定条件下缺陷信号与噪声信号的分离,达到降噪目的.通过仿真与实验研究证明:PCA-ICA技术可以有效降低磁导率不均等噪声信号对检测结果的影响,提升了检测结果的信噪比.