涡流检测仿真中的多物体问题研究.pdf

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1、与开发DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．05．013涡流检测仿真中的多物体问题研究何荣光，孙磊，李岩松(厦门大学物理与机电工程学院，福建厦门361005)摘要：传统涡流仿真模型仅包含单一求解区域，将所有物体囊括在内。随着近代工业科技的飞速发展，被检物体日趋复杂，从而使得传统涡流仿真模型的计算效率降低。将单一求解区域划分为数个子区域，可以有效克服网格模型复杂的问题。简要介绍分解区域在电磁及涡流检测中的应用。关键词：涡流检测；区域分解；电磁仿真中图分类号：TG115．28文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012105—0052—02Resea

2、rchoftheMulti-ObjectinEddyCurrentTestingSimulationHERong～guang，SUNLei，LIYan-song(XiamenUniversity，SchoolofPhysicsandMechanical&ElectricalEngineering，Xiamen361005．China)Abstract：Traditioneddycurrenttestingmodelshaveonlyonesolutiondomain，includingal1objects．WiththehighspeeddevelopofIndustrialScie

3、ncesandTechnology，thedetectedobjectsbecomecomplex，SOtheconventionmodelsareineficiency．Decomposingthewholedomainintosomesub—domainisawaytoovercometheproblemofcomplexmeshes．Inthisarticle，authorwillintroducethedomaindecompositionmethodusinginelectromagneticproblemsandapplicationineddycurrenttestin

4、g．Keywords：eddycurrenttesting；domaindecompositionmethod；electromagneticsimulation0引言解，培训检测人员。当代工业科技技术不断发展，无损检测作为传统涡流仿真模型仅包含单一求解区域，包一项低投入、高产出的工程应用技术，也获得了含所有物体，如接收线圈、发射线圈、探头及被飞速发展的机遇与挑战。涡流检测是利用导电材检样品等。随着制造工艺水平的不断提高，复合料的电磁感应现象，通过测量感应量的变化进行材料的广泛使用，被检物体的结构日趋复杂，导无损检测的方法，是五大常规无损检测方法之致了网格密度的增大，更进一步导致计算

5、效率的一降低和对计算机内存的过高要求。而对整体求解。相较于其它检测方法，涡流检测不需要耦合剂，对线性材料如管、棒等易于实现自动化，且区域进行合理的分解，可以克服传统方法仅包含能在高温高速的条件下进行多种检测，对疲劳裂单一求解区域的计算效率问题。本文将对现有的纹进行监工，操作容易，检测速度快。基于此，区域分解算法进行简要介绍。涡流检测在航空、航天、冶金、机械、化工等领1分解区域在电磁领域的应用域发挥着越来越重要的作用n。文献[3]中，作者提出了一种自适应的区域分随着计算机技术和数值分析理论的进步，计解一时域有限差分法。时域有限差分法是以差分原算机仿真在诸多学科中得到了应用和发展，逐步理

6、为基础，在一定体积内和一段时间上对连续电成为科学实验和理论推导相提并论的重要研究手磁场的数据取样，直接从麦克斯韦方程组出发，段。在涡流检测中采用计算机仿真技术，可以快将其转换成为差分方程组。速有效的验证和优化设计方法及其它参数；通过在该方法中，将求解区域分解成为若干个独显示涡流分布，加深人们对检测原理和现象的理立的求解子域，并在不同子域建立边界条件，用收稿日期：2012—04—13LL研究与以子域之间相互进行自适应检测。磁芯受线圈感应产生的A⋯，然后将两者之和插在初始时刻，对包含激励源的区域进行计值到样品网格，并计算出样品受到感应产生的磁算，后对第二区域进行边界条件检测，如果满足矢量

7、位A一山。接着计算出总求解区域上的总磁矢边界条件，则激活第二区域，反之不进行计算。量位A。如果是第一次迭代，则循环以上步骤，以此类推，第i-1个边界条件满足则激活第个区求出第二次迭代的总磁矢量位，并将两次的值进域，所有被激活的区域将再次作为一个整体进行行比较，如果结果收敛，则退出循环，进行后处迭代求解。理；如果未收敛，则继续循环步骤，直到结果收文献【3】用三维问题对自适应区域分解一时域敛为止。有限差分法进行仿真计算，并将最后的结果和普作者在文中将新方法与传