本文關鍵詞：基于力磁效應的角焊縫缺陷檢測實驗與有限元仿真對比研究

  更多相關文章： 力磁效應 角焊縫 缺陷檢測 有限元仿真

【摘要】：角焊縫是一種在鋼結(jié)構(gòu)中應用廣泛的焊縫,常常工作在極其惡劣的環(huán)境中,容易發(fā)生損傷造成安全事故,因此對角焊縫的檢測顯得尤為重要。金屬磁記憶技術(shù)是一項新的無損檢測技術(shù),既能檢測宏觀損傷,還可檢測隱性損傷。本文將磁記憶技術(shù)應用到角焊縫檢測中,通過實驗和有限元仿真等方法分析了角焊縫處的磁記憶信號變化規(guī)律。在理論分析的基礎上,對相交管道和壓力容器的角焊縫磁記憶檢測實驗,結(jié)果表明:隨著內(nèi)壓的增大,角焊縫缺陷附近的法向磁記憶信號和切向磁記憶信號峰峰值和梯度值均在不斷增大。對于相交管道角焊縫而言,相比于直焊縫,斜焊縫的峰峰值較大,說明隨著角焊縫角度的減小,其峰峰值不斷增大,損傷程度加劇。通過ANSYS有限元軟件對內(nèi)壓作用下的角焊縫實驗進行有限元模擬,得出不同狀態(tài)下的角焊縫的應力分布并進行力磁耦合。由于ANSYS不能直接模擬力磁耦合,因此需找一種合理的力磁耦合模型和方法來進行ANSYS分析。本文首先利用ANSYS對角焊縫進行應力分析,得到不同內(nèi)壓下的應力分布,然后通過能量守恒原理推導得出應力與磁導率的等效關系,從而將力磁耦合問題轉(zhuǎn)化為ANSYS磁場分析問題,進而得出不同應力下的磁感應強度分布情況。最后將有限元仿真結(jié)果與磁記憶檢測實驗結(jié)果進行對比,得出磁記憶實測曲線與有限元仿真的磁感應強度分布曲線是一致的。最后通過現(xiàn)場角焊縫磁記憶檢測表明磁記憶檢測可以應用于工程實際,促進了角焊縫磁記憶檢測領域的發(fā)展。
【關鍵詞】：力磁效應 角焊縫 缺陷檢測 有限元仿真
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 背景目的及意義8
• 1.2 磁記憶檢測技術(shù)概念8-9
• 1.3 磁記憶檢測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.4 角焊縫檢測方面的研究現(xiàn)狀及分析11-12
• 1.4.1 角焊縫常用無損檢測方法11
• 1.4.2 角焊縫檢測研究現(xiàn)狀11-12
• 1.5 主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 磁記憶檢測技術(shù)研究13-20
• 2.1 物質(zhì)的磁化13-14
• 2.1.1 弱磁物質(zhì)的磁化13-14
• 2.1.2 鐵磁物質(zhì)的磁化14
• 2.1.3 磁滯回線14
• 2.2 磁機械效應14-15
• 2.2.1 磁扭轉(zhuǎn)效應及其逆效應15
• 2.2.2 磁彈性效應15
• 2.2.3 自發(fā)磁化強度的壓力效應15
• 2.3 金屬磁記憶檢測原理15-17
• 2.3.1 磁記憶檢測原理15-17
• 2.3.2 地磁場的作用17
• 2.4 金屬磁記憶檢測特點17-18
• 2.5 金屬磁記憶檢測設備18-19
• 2.6 本章小結(jié)19-20
• 第三章 管匯處直角與斜角角焊縫磁記憶檢測實驗20-27
• 3.1 實驗材料20-21
• 3.2 實驗設備21
• 3.3 實驗方案及過程21-22
• 3.4 實驗結(jié)果分析22-26
• 3.4.1 不同載荷下直角焊縫MMM信號變化規(guī)律22-24
• 3.4.2 不同載荷下，斜角焊縫MMM信號變化規(guī)律24-25
• 3.4.3 直角與斜角角焊縫MMM信號對比25-26
• 3.5 本章小結(jié)26-27
• 第四章 壓力容器直角角焊縫磁記憶檢測實驗27-34
• 4.1 實驗材料及設備27
• 4.2 實驗方案27-29
• 4.3 實驗結(jié)果分析29-33
• 4.3.1 1 號件磁記憶測試數(shù)據(jù)及分析29-30
• 4.3.2 2 號件磁記憶測試數(shù)據(jù)及分析30-31
• 4.3.3 3 號件磁記憶測試數(shù)據(jù)及分析31-33
• 4.4 本章小結(jié)33-34
• 第五章 角焊縫有限元力磁仿真與現(xiàn)場磁記憶檢測34-56
• 5.1 ANSYS軟件概述34-36
• 5.1.1 ANSYS分析類型34-35
• 5.1.2 ANSYS軟件組成35
• 5.1.3 ANSYS耦合場分析35-36
• 5.2 力磁耦合模型介紹36-39
• 5.3 相交管道角焊縫有限元仿真39-49
• 5.3.1 相交管道角焊縫應力有限元計算39-43
• 5.3.2 相交管道角焊縫力磁耦合ANSYS計算43-45
• 5.3.3 相交管道角焊縫力磁耦合ANSYS結(jié)果分析45-49
• 5.4 壓力容器角焊縫有限元仿真49-52
• 5.4.1 壓力容器角焊縫應力有限元計算49-50
• 5.4.2 壓力容器角焊縫力磁耦合ANSYS計算50-51
• 5.4.3 壓力容器角焊縫力磁耦合ANSYS結(jié)果分析51-52
• 5.5 現(xiàn)場磁記憶檢測52-55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-60
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄60-61
• 致謝61-62

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 詹肖賢;必須重視角焊縫的焊接質(zhì)量[J];石油化工設備;1986年07期

2 詹尚賢;楊義華;;壓力容器角焊縫的質(zhì)量控制[J];電焊機;1992年04期

3 詹尚賢;楊義華;;壓力容器角焊縫質(zhì)量控制[J];焊接;1992年07期

4 詹尚賢;;角焊縫與對接焊縫的差異及存在問題[J];中國鍋爐壓力容器安全;2000年01期

5 楊澤金;爭弧焊薄極角焊縫的一點技巧[J];機械工人;2000年08期

6 趙勇;角焊縫的優(yōu)化設計與應用[J];機械工人;2002年03期

7 蘭朋 ,溫新婕 ,陸念力;單面角焊縫計算公式的探討[J];起重運輸機械;2004年03期

8 羅丕華;直線角焊縫的旋轉(zhuǎn)浮頭跟蹤法[J];機車車輛工藝;2004年03期

9 伏喜斌;林三寶;楊春利;范成磊;錢俠;;基于激光視覺傳感的角焊縫外形尺寸檢測[J];焊接學報;2008年07期

10 陳建鋒;曹平周;董先鋒;;高溫后正面角焊縫抗拉剪切強度的試驗[J];焊接學報;2009年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘭朋;陸念力;薛淵;;貼角焊縫強度驗算公式之探討[A];2002年黑龍江省機械工程學會年會論文集[C];2002年

2 鳳天發(fā);;角焊縫設計與制造的若干問題[A];中西南十省區(qū)（市）焊接學會聯(lián)合會第九屆年會論文集[C];2006年

3 楊繼斌;;特殊容器(低溫罐)角焊縫著色探傷質(zhì)疑[A];全面建設小康社會：中國科技工作者的歷史責任——中國科協(xié)2003年學術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

4 楊明華;劉煒;;吊車梁T型角焊縫超聲波探傷[A];2002年晉冀魯豫鄂蒙川滬云貴甘十一省市區(qū)機械工程學會學術(shù)年會論文集（河南分冊）[C];2002年

5 霍廣堂;王轉(zhuǎn)萍;張武;;離心壓縮機三元流葉輪角焊縫最佳無損檢測方法試驗[A];陜西省第十屆無損檢測年會論文集[C];2006年

6 周琳;孫文斌;;角焊縫超聲波檢測的一點體會[A];晉冀魯豫鄂蒙云貴川滬甘湘渝十三�。ㄊ袇^(qū)）機械工程學會2008年學術(shù)年會——機電工程類技術(shù)應用論文集[C];2008年

7 龐成學;;復合板角焊縫超聲檢測研究[A];第五屆全國壓力容器學術(shù)會議論文集[C];2001年

8 夏正中;朱文;;鋼結(jié)構(gòu)角焊縫連接的可靠度[A];工程結(jié)構(gòu)可靠性——中國土木工程學會橋梁及結(jié)構(gòu)工程學會第七屆學術(shù)會議論文集[C];1987年

9 陳楊驥;;關于空心球節(jié)點角焊縫的計算[A];第三屆空間結(jié)構(gòu)學術(shù)交流會論文集（第二卷）[C];1986年

10 曾鵬飛;;高壓鍋爐接管座角焊縫的無損檢測[A];2006年西南地區(qū)第九屆NDT學術(shù)年會暨2006年全國射線檢測新技術(shù)研討會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王曙漢;“救火隊員”張東文[N];華北電力報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 畢齊林;大構(gòu)件折線角焊縫前置—直視雙視覺監(jiān)測跟蹤[D];華南理工大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 白明超;儲罐角焊縫漏磁檢測儀器研制及缺陷量化方法研究[D];東北石油大學;2015年

2 戴超;T型角焊縫微磁檢測方法的研究[D];南昌航空大學;2015年

3 武文仲;基于力磁效應的角焊縫缺陷檢測實驗與有限元仿真對比研究[D];東北石油大學;2016年

4 王磊;角焊縫彈塑性應力分析和試驗[D];華僑大學;2005年

5 唐權(quán)龍;油氣管管匯角焊縫檢測評價的研究[D];西安石油大學;2014年

6 孫紅;多向角焊縫節(jié)點受力性能和設計方法研究[D];西安建筑科技大學;2012年

7 侯學濤;鋁合金筒形筋板加強結(jié)構(gòu)間斷角焊縫殘余應力場分析[D];天津大學;2006年

8 吳文勇;鋼制管—管角焊縫的數(shù)值模擬超聲檢測方法研究[D];南昌航空大學;2011年

9 歐陽快德;機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)[D];南昌大學;2006年

10 郭春飛;角焊縫漏磁檢測數(shù)值模擬的研究[D];天津大學;2012年

，

本文編號：672021