【摘要】：無損檢測與評估是一種在不對被測物體造成損傷的前提下,運用各種物理化學(xué)現(xiàn)象,得到物體表面或內(nèi)部缺陷信息,并對該物體的使用壽命等參數(shù)進行合理預(yù)測的技術(shù)手段。無損檢測能夠及時發(fā)現(xiàn)許多工作在復(fù)雜工況下部件中的缺陷信息,以保障國防工業(yè)、核工業(yè)等領(lǐng)域的安全。渦流檢測是一種常規(guī)的無損檢測手段,它具有非接觸、低功耗、不需要耦合劑、無輻射污染的優(yōu)點,廣泛用于導(dǎo)電材料的無損檢測。鉛-鋼多層異種金屬粘接材料由于其吸收輻射、高強度的特性,廣泛應(yīng)用于核工業(yè)等關(guān)鍵領(lǐng)域。受其制造、運輸條件的影響,鉛-鋼多層異種金屬粘接材料中存在裂紋和劃痕等缺陷,因此保障鉛-鋼多層板的安全刻不容緩。另一方面,該材料厚達(dá)10.3mm,且由鐵磁性材料與非鐵磁性材料粘接而成,其復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)的無損檢測方式提出了挑戰(zhàn)�？紤]到裂紋、劃痕等缺陷通常出現(xiàn)在材料內(nèi)部的鋼層內(nèi)表面,為了實現(xiàn)該材料內(nèi)部缺陷的渦流無損檢測,本文進行了以下幾個部分的研究:(1)本文基于麥克斯韋方程組,闡述了平板結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)場渦流檢測、透射渦流檢測、環(huán)形渦流檢測的基本原理,使用有限元仿真軟件COMSOL對三種渦流現(xiàn)象進行了仿真。在此基礎(chǔ)上,本文針對鉛-鋼粘接平板結(jié)構(gòu),提出了遠(yuǎn)場-透射復(fù)合檢測模型和環(huán)形渦流檢測模型,并在有限元仿真分析的支持下優(yōu)化了兩種檢測模型的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù),確定了兩種模型對不同缺陷的檢測靈敏度。本文研究了兩種檢測手段對特定缺陷的檢測能力,選擇了環(huán)形渦流作為最終的檢測手段。(2)本文根據(jù)仿真分析得到的環(huán)形渦流探頭的模型結(jié)構(gòu)與幾何參數(shù),搭建了環(huán)形渦流自動掃描平臺。該平臺包括信號源、功率放大器、渦流探頭、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、XY工作臺和上位機。本文主要完成了探頭模塊的制作、數(shù)據(jù)采集及其上位機界面開發(fā)、基于XY工作臺的自動C掃描腳本的編程等工作。(3)本文利用搭建的環(huán)形渦流自動掃描平臺實現(xiàn)了平板試件的C掃描檢測和曲面試件的B掃描檢測。通過對阻抗圖的分析和處理,本文搭建的系統(tǒng)能夠檢測到所有給出的缺陷。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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】

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本文編號：2742760