面向高温的PE-EMAT无损检测系统有限元分析与优化

面向高温的PE-EMAT无损检测系统有限元分析与优化

论文摘要

由于电磁超声换能器(EMAT)内嵌永磁铁,使其对铁磁性材料检测时极难移动,尤其面向高温环境时极不便利。通过建立嵌入脉冲电磁铁的电磁超声换能器(PE-EMAT)有限元模型,分析了脉冲电磁铁结构工艺参数对其磁场强度和感应涡流强度的影响。同时,为使PE-EMAT面向高温环境,建立传感器内部流体传热模型,研究其内部流场与温度场相互作用,构造最优水循环冷却系统。基于上述优化,搭建可适用于高温的PE-EMAT无损检测系统平台。实验结果表明:优化后脉冲电磁铁可取代永磁铁,且PE-EMAT无损检测系统可准确探测出高温下材料内部缺陷,其探测性能与EMAT接近。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 PE-EMAT系统有限元模型
  •   1.1 物理模型及参数定义
  •   1.2 PE-EMAT系统换能有限元模型
  •   1.3 PE-EMAT系统流体传热有限元模型
  • 2 系统优化仿真
  •   2.1 电磁铁结构及工艺参数优化仿真
  •   2.2 PE-EMAT水冷循环系统优化仿真
  • 3 实验
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李伟,吴运新,龚海,韩雷,杨键刚

    关键词: 电磁超声无损检测,脉冲电磁铁,有限元仿真,高温金属材料

    来源: 传感器与微系统 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中南大学机电工程学院,中南大学高性能复杂制造国家重点实验室

    基金: 高性能复杂制造国家重点实验室自主研究项目(ZZYJKT2017—06),国家科技支撑计划资助项目(2014BAF12B01—01)

    分类号: TG115.28

    DOI: 10.13873/J.1000-9787(2019)01-0007-05

    页码: 7-11

    总页数: 5

    文件大小: 1877K

    下载量: 147

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