涡流检测渗碳层深度的有限元分析

• 作 者: 方华斌
• 出 处: 武汉理工大学
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 渗碳层深度 涡流检测 有限单元法 ANSYS软件 二次开发

本文对渗碳层深度的涡流检测问题进行了理论计算和实验分析。将渗碳层深度测量、涡流检测、涡流电磁场数值模拟以及计算机应用和软件开发等知识有机结合起来，在涡流检测渗碳层深度的有限元分析和实际应用方面进行了有积极意义的探索研究。 论文中以圆柱体渗碳件为检测对象，建立了轴对称涡流检测电磁场模型，并采用有限元法进行求解。根据求得的电磁参量大小和检测线圈电压信号值，基于阻抗分析理论，分析了渗碳层特性对于涡流检测电磁场参量的影响规律。为形象描述渗层深度对电磁参量的影响，论文中对有限元计算结果，以彩色云图方式进行了可视化模拟。在建立工件渗碳层深度和涡流检测信号之间关系的基础上，对渗碳层深度进行了模拟计算。 为实现上述计算分析和模拟仿真，本文以通用有限元软件ANSYS为二次开发平台，使用其内部语言APDL、UIDL开发了涡流检测渗碳层深度有限元分析系统。该软件系统将有限元前处理、涡流电磁场计算、后续数据处理及可视化处理结合起来，提供了良好的用户界面，可以进行不同参数条件的计算分析，并保存相应计算处理结果以进行综合理论分析。 涡流检测渗碳层深度方法在工业上的应用，对实现渗碳工件质量的无损检验和评估，以及改进渗碳工艺、降低生产成本、提高生产效率和保证生产安全等方面都具有现实意义。