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表面缺陷的方向性对漏磁场分布的影响

吴德会 刘志天 王晓红 苏令锌

表面缺陷的方向性对漏磁场分布的影响

吴德会, 刘志天, 王晓红, 苏令锌
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  • 由于漏磁检测(MFL)具有操作简单、成本低廉、信号稳定等特点,已被广泛应用于铁磁材料的无损检测.在MFL领域,实现缺陷评估的关键是对漏磁信号与缺陷几何特征之间的关系进行准确描述.本文建立了一个任意方向的表面缺陷漏磁场分布的三维数学模型.首先,将表面缺陷近似为一个有限长的矩形槽来进行描述;然后,从理论上分析了不同缺陷方向下槽壁磁荷密度的变化规律;最后,通过矢量合成得到了有向缺陷的漏磁场分布.开展了仿真和实验,对缺陷在不同磁化方向下的漏磁场分布进行了分析.实验结果表明,缺陷的MFL分布与方向性密切相关.随着与磁化方向夹角增大,缺陷漏磁场水平分量亦增加,单峰性也越突出;但垂直分量却随夹角的增大而呈现双峰分布.所建模型能有效地描述缺陷的方向性对漏磁场分布影响,对优化MFL检测器设计和提高缺陷评估质量有实际指导意义.
      通信作者: 王晓红, wxh@xmu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51177141,51677158)资助的课题.
    [1]

    Wu D H, Huang S L, Zhao W, Xin J J 2009 Acta Petrol Sin. 30 136 (in Chinese)[吴德会, 黄松岭, 赵伟, 辛君君 2009 石油学报 30 136]

    [2]

    Zatsepin N N, Shcherbinin V E 1966 Defektoskopiya5 50

    [3]

    Wu J, Sun Y, Kang Y, Yang Y 2015 MAG IEEE Trans. Mechatron. 51 1

    [4]

    Wang C X, Zhang W M, Song J G, Li W C, Chen K 2007 J. Beijing Inst. Technol. 27 395 (in Chinese)[王朝霞, 张卫民, 宋金刚, 李文春, 陈克 2007 北京理工 大学学报 27 395]

    [5]

    Wang B B, Liao C R, Han L, Xie Y S, Shi X C 2011 Chin. J. Sens. Actuat. 24 238 (in Chinese)[汪滨波, 廖昌荣, 韩亮, 谢 云山, 石祥聪 2011 传感器技术学报 24 238]

    [6]

    Yong L, Wilson J, Gui Y T 2007 NDT & E Int. 40 357

    [7]

    Wu B, Wang Y J, Liu X C, C F He 2015 Smart. Mater. Struct. 24 075007

    [8]

    Liu B Y, Qi Y G 2010 J. Shenyang Univ. Technol. 32 187 (in Chinese)[刘保余, 綦耀光 2010 沈阳工业大学学报 32 187]

    [9]

    Du Z Y, Ruan J J, Yu S F, Liu B 2007 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 27 108 (in Chinese)[杜志叶, 阮江军, 余世峰, 刘兵 2007 中国电机工程学报 27 108]

    [10]

    Zhang Y, Ye Z F, Wang C 2009 NDT & E Int. 42 369

    [11]

    Mandache C, Clapham L 2003 J. Phys. D:Appl. 36 24

    [12]

    Liao C R, Liao Z, Han L, Wang B B, Shi X C, Xie Y S 2012 J. Chongqing Univ. 35 76 (in Chinese)[廖昌荣, 廖峥, 韩亮, 汪滨波, 石祥聪, 谢云山 2012 重庆大学学报 35 76]

    [13]

    Liu M Q, Xu Z S, Wang J B 2005 Chin. Mech. Eng. 16 952 (in Chinese)[刘美全, 徐章遂, 王建斌 2005 中国机械工程 16 952]

    [14]

    Xu Z S, Xu Y, Wang J B 2005 Quantitative Detection Principle and Application of Crack in MFL Method (Vol. 1) (Beijing:National Defend Industry Press) p124 (in Chinese)[徐章遂, 徐英, 王建斌 2005 裂纹漏磁定量检测原理与应用(上卷)(北京:国防工业 出版社) 第124页]

    [15]

    Edwards C, Palmer S B 1986 J. Phys. D:Appl. Phys. 19 657

    [16]

    Liu J J, Sun J J, Hu H Y, Xing X S 2005 Acta Phys. Sin. 54 2414 (in Chinese)[刘晶晶, 孙俊君, 胡海云, 邢修三 2005 物理学报 54 2414]

    [17]

    Wu D H, Liu Z L, Zhang Z Y, Xia X H 2013 J. Basic Sci. Eng. 21 1188 (in Chinese)[吴德会, 柳振凉, 张忠远, 夏晓昊 2013 应用基础与工程科学学报 21 1188]

    [18]

    He Y Z 2013 Acta Phys. Sin. 62 084105 (in Chinese)[何永周 2013 物理学报 62 084105]

  • [1]

    Wu D H, Huang S L, Zhao W, Xin J J 2009 Acta Petrol Sin. 30 136 (in Chinese)[吴德会, 黄松岭, 赵伟, 辛君君 2009 石油学报 30 136]

    [2]

    Zatsepin N N, Shcherbinin V E 1966 Defektoskopiya5 50

    [3]

    Wu J, Sun Y, Kang Y, Yang Y 2015 MAG IEEE Trans. Mechatron. 51 1

    [4]

    Wang C X, Zhang W M, Song J G, Li W C, Chen K 2007 J. Beijing Inst. Technol. 27 395 (in Chinese)[王朝霞, 张卫民, 宋金刚, 李文春, 陈克 2007 北京理工 大学学报 27 395]

    [5]

    Wang B B, Liao C R, Han L, Xie Y S, Shi X C 2011 Chin. J. Sens. Actuat. 24 238 (in Chinese)[汪滨波, 廖昌荣, 韩亮, 谢 云山, 石祥聪 2011 传感器技术学报 24 238]

    [6]

    Yong L, Wilson J, Gui Y T 2007 NDT & E Int. 40 357

    [7]

    Wu B, Wang Y J, Liu X C, C F He 2015 Smart. Mater. Struct. 24 075007

    [8]

    Liu B Y, Qi Y G 2010 J. Shenyang Univ. Technol. 32 187 (in Chinese)[刘保余, 綦耀光 2010 沈阳工业大学学报 32 187]

    [9]

    Du Z Y, Ruan J J, Yu S F, Liu B 2007 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 27 108 (in Chinese)[杜志叶, 阮江军, 余世峰, 刘兵 2007 中国电机工程学报 27 108]

    [10]

    Zhang Y, Ye Z F, Wang C 2009 NDT & E Int. 42 369

    [11]

    Mandache C, Clapham L 2003 J. Phys. D:Appl. 36 24

    [12]

    Liao C R, Liao Z, Han L, Wang B B, Shi X C, Xie Y S 2012 J. Chongqing Univ. 35 76 (in Chinese)[廖昌荣, 廖峥, 韩亮, 汪滨波, 石祥聪, 谢云山 2012 重庆大学学报 35 76]

    [13]

    Liu M Q, Xu Z S, Wang J B 2005 Chin. Mech. Eng. 16 952 (in Chinese)[刘美全, 徐章遂, 王建斌 2005 中国机械工程 16 952]

    [14]

    Xu Z S, Xu Y, Wang J B 2005 Quantitative Detection Principle and Application of Crack in MFL Method (Vol. 1) (Beijing:National Defend Industry Press) p124 (in Chinese)[徐章遂, 徐英, 王建斌 2005 裂纹漏磁定量检测原理与应用(上卷)(北京:国防工业 出版社) 第124页]

    [15]

    Edwards C, Palmer S B 1986 J. Phys. D:Appl. Phys. 19 657

    [16]

    Liu J J, Sun J J, Hu H Y, Xing X S 2005 Acta Phys. Sin. 54 2414 (in Chinese)[刘晶晶, 孙俊君, 胡海云, 邢修三 2005 物理学报 54 2414]

    [17]

    Wu D H, Liu Z L, Zhang Z Y, Xia X H 2013 J. Basic Sci. Eng. 21 1188 (in Chinese)[吴德会, 柳振凉, 张忠远, 夏晓昊 2013 应用基础与工程科学学报 21 1188]

    [18]

    He Y Z 2013 Acta Phys. Sin. 62 084105 (in Chinese)[何永周 2013 物理学报 62 084105]

  • [1] 王琳, 魏来, 王正汹. 垂直磁重联平面的驱动流对磁岛链影响的模拟. 物理学报, 2020, 69(5): 059401. doi: 10.7498/aps.69.20191612
    [2] 李翔艳, 王志辉, 李少康, 田亚莉, 李刚, 张鹏飞, 张天才. 蓝移阱中单个铯原子基态磁不敏感态的相干操控. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20192001
    [3] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
    [4] 吴美梅, 张超, 张灿, 孙倩倩, 刘玫. 三维金字塔立体复合基底表面增强拉曼散射特性. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191636
    [5] 尹玉明, 赵伶玲. 离子浓度及表面结构对岩石孔隙内水流动特性的影响. 物理学报, 2020, 69(5): 054701. doi: 10.7498/aps.69.20191742
    [6] 梁晋洁, 高宁, 李玉红. 表面效应对铁\begin{document}${\left\langle 100 \right\rangle} $\end{document}间隙型位错环的影响. 物理学报, 2020, 69(3): 036101. doi: 10.7498/aps.69.20191379
    [7] 王晓雷, 赵洁惠, 李淼, 姜光科, 胡晓雪, 张楠, 翟宏琛, 刘伟伟. 基于人工表面等离激元的厚度渐变镀银条带探针实现太赫兹波的紧聚焦和场增强. 物理学报, 2020, 69(5): 054201. doi: 10.7498/aps.69.20191531
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-20
  • 修回日期:  2016-11-01
  • 刊出日期:  2017-02-20

表面缺陷的方向性对漏磁场分布的影响

  • 1. 厦门大学航空航天学院, 厦门 361005
  • 通信作者: 王晓红, wxh@xmu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51177141,51677158)资助的课题.

摘要: 由于漏磁检测(MFL)具有操作简单、成本低廉、信号稳定等特点,已被广泛应用于铁磁材料的无损检测.在MFL领域,实现缺陷评估的关键是对漏磁信号与缺陷几何特征之间的关系进行准确描述.本文建立了一个任意方向的表面缺陷漏磁场分布的三维数学模型.首先,将表面缺陷近似为一个有限长的矩形槽来进行描述;然后,从理论上分析了不同缺陷方向下槽壁磁荷密度的变化规律;最后,通过矢量合成得到了有向缺陷的漏磁场分布.开展了仿真和实验,对缺陷在不同磁化方向下的漏磁场分布进行了分析.实验结果表明,缺陷的MFL分布与方向性密切相关.随着与磁化方向夹角增大,缺陷漏磁场水平分量亦增加,单峰性也越突出;但垂直分量却随夹角的增大而呈现双峰分布.所建模型能有效地描述缺陷的方向性对漏磁场分布影响,对优化MFL检测器设计和提高缺陷评估质量有实际指导意义.

English Abstract

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