【摘要】：基于單一物理場進(jìn)行檢測,應(yīng)用場合受限,且無法兼顧效率和準(zhǔn)確度。電磁多場耦合檢測方法能夠獲取試件某一應(yīng)力或者缺陷狀態(tài)下的多物理場信號,克服了單一物理場準(zhǔn)確度低、干擾大、效率低的局限性。本文研究了一種融合巴克豪森信號和電渦流信號的電磁融合無損檢測方法,實驗結(jié)果表明電磁融合檢測方法可以有效的提高檢測精度。本文首先介紹了傳統(tǒng)無損檢測的研究背景以及各自的優(yōu)缺點(diǎn),并提出了電磁融合檢測的基本思想,詳細(xì)介紹了電渦流檢測、巴克豪森檢測的研究現(xiàn)狀。然后介紹了電渦流檢測、巴克豪森檢測的檢測原理,總結(jié)了兩種檢測信號的分析方法以及特征提取方法。詳細(xì)闡述了電磁融合的基本原理以及其實現(xiàn)方法。研究了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電渦流信號和巴克豪森信號融合檢測方法,建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電磁融合檢測模型。然后,設(shè)計了電磁融合檢測系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。包括信號發(fā)生器、功率放大電路、信號調(diào)理電路的設(shè)計以及數(shù)據(jù)采集裝置的選型;軟件系統(tǒng)相關(guān)功能模塊。最后,利用所開發(fā)的電磁融合檢測系統(tǒng),對等強(qiáng)度梁應(yīng)力和典型缺陷進(jìn)行了檢測分析,包括單一的巴克豪森信號分析和單一的電渦流信號分析,巴克豪森和電渦流融合分析。對三種分析方法的結(jié)果進(jìn)行對比,研究發(fā)現(xiàn),除了在定量分析缺陷寬度方面,電磁融合所有特征的訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)預(yù)測精度均比檢測信號單一特征值高,電磁融合檢測應(yīng)力、缺陷深度均取得了較好的效果,表明電磁融合方法能有效地提高電磁無損檢測精度。
【圖文】：

這些磁化區(qū)域里原子的磁矩都是有序排列的，但相鄰的不同區(qū)域之間原子磁矩排列的方向不同[28]。如圖2.1a 所示，各個磁疇之間的邊界稱為磁疇壁。鐵磁材料磁疇的磁矩方向各不相同，磁矩相互抵消，矢量和為零，因此整個物體對外不具有磁性，它也就不能吸引其它磁性材料[29]。圖 2.1 磁疇示意圖Fig.2.1 Schematic diagram of magnetic domain物質(zhì)是由原子或者分子組成，而原子由原子核和核外電子構(gòu)成，當(dāng)把物質(zhì)放在磁場中時，物質(zhì)內(nèi)的帶電粒子受到磁場作用會進(jìn)行運(yùn)動，運(yùn)動的帶電粒子就會產(chǎn)生磁矩，物質(zhì)從而被磁化。磁化強(qiáng)度 M，磁場強(qiáng)度 H 以及物質(zhì)磁化率 x 的關(guān)系可以表示為：M=x H （2.1）在相同磁場強(qiáng)度的磁場中，不同的物質(zhì)，磁化強(qiáng)度不同，根據(jù)上式可知，這是由物質(zhì)的磁化率特性導(dǎo)致的。鐵磁材料的幾個重要參數(shù)[27]：① 磁場強(qiáng)度 H：單位正點(diǎn)磁荷在磁場中所受的力的大小，單位 A/m。② 磁化強(qiáng)度 M：材料內(nèi)部單位體積的磁矩矢量和的大小，單位 A/m。③ 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B：描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，單位 T。④ 磁導(dǎo)率 μ：表示磁介質(zhì)磁性的物理量。其中：μ=B/H （2.2）一般常用的是相對磁導(dǎo)率 μr

逐漸增大磁場強(qiáng)度 H 的過程中，磁化強(qiáng)度 M 會如圖2.3 中 OAB 曲線增加，達(dá)到磁飽和狀態(tài) B。如果再繼續(xù)增大磁場強(qiáng)度，磁化狀態(tài)將保持穩(wěn)定。此時，磁化強(qiáng)度到達(dá)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bm，此時的磁場強(qiáng)度用 Hm 表示，OAB 曲線稱為起始磁化曲線。若減小磁場強(qiáng)度，，磁化曲線從 B 點(diǎn)沿 BN 曲線反向磁化至飽和狀態(tài) N，并不是沿著曲線 BAO 返回到原始狀態(tài)，這表明磁化強(qiáng)度M 的變化滯后于 H 的變化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG115.28

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2608249