U型电磁轭磁场仿真分析及尺寸优化
在表面及近表面缺陷检测中，传统的无损检测方法有超声检测、磁粉检测和渗透检测等。电磁涡流检测虽然发展较晚，但由于它对工件表面状况要求低，易于检测，在许多工程领域得到越来越广泛的应用。1919年，德国科学家巴克豪森发现了铁磁性材料特有的一种性质，即经过一定磁场的诱导可使铁磁性材料的内部发出可测的噪声信号。巴克豪森教授认为铁磁性材料内部包含了无数的小磁畴，且它们的取向各不相同。当受到外加交变磁场作用时，使得铁磁性材料内部磁畴发生一定规律的取向，相邻的磁畴壁之间在翻转过程中发生磨擦并且产生振动，巴克豪森信号就是这样产生的。不同激励形成的磁场有很大区别，得到的巴克豪森信号也有较大区别，对于检测精度会有很大的影响。 ANSYS软件是一种大型通用的有限元分析软件，在电磁场分析方面，计算的未知量主要是磁位和电位，其他电磁参量如磁通量密度、磁力线分布、电流密度、能量和损耗等也可计算导出。本文主要研究U型电磁扼产生的磁场分布。通过ANSYS有限元仿真的方法，对不同尺寸的U型电磁扼模型进行了仿真对比，总结了不同尺寸电磁扼对磁场的影响规律，同时对于电磁扼参数进行了规律研究。巴克豪森效应法是一种新兴的检测应力的方法.为了能获得更好的巴克豪森噪声信号,本文采用ANSYS有限元分析法对U型电磁轭进行仿真分析,并对不同宽度和长度的U型电磁轭进行仿真对比,从而使U型电磁轭的尺寸得到优化.通过ANSYS软件对U型电磁轭的仿真可以得出以下结论:C1>当工件远大于U型电磁轭时，U型电磁轭激励磁场两磁极间的磁场强度随磁轭宽度的增加而增加。C2>当工件远大于U型电磁轭时，U型电磁轭激励磁场两磁极间的磁场强度随磁轭长度的增加而减小。因此，在不考虑设备体积的前提下，为了得到更好的巴克豪森信号，应选择宽度较大，磁极间距较小的U型电磁轭。
铁磁性材料 U型电磁轭 结构设计 参数优化 巴克豪森效应法 磁场分布
徐峥 吴伟
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌,330063
国内会议
重庆
中文
249-252
2014-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）