基于ANSYS的二维漏磁有限元数值模拟

摘要

相比传统的无损检测方法，金属磁记忆方法能够有效地评估铁磁设备材料的早期损伤。虽然这项技术已在工程中得到广泛应用，但由于其发展历史较短、理论模型缺乏、实验干扰因素多等，目前还限于机理性探讨，仅能提供定性化测试结果。本文用ANSYS有限元计算软件对铁磁性试件进行了二维的模拟计算，从而得到了漏磁信号的一些定量化结果，相关结果对金属磁记忆技术的机理了解和工程应用具有重要意义。研究表明：ANSYS中永磁体与试件体积比越大，模拟区磁场越均匀，永磁体的尺寸效应越小；同等磁场情况下，当磁导率非常小时，磁导率的略微增加会导致试件的磁化强度大幅增加，而当磁导率增加至一定程度时，试件的磁化强度不再增加，近乎饱和；用地磁场、试件自身磁化场、缺陷处局部磁极理论可有效模拟含缺陷试件表面漏磁分布特征，即漏磁信号法向分量应力集中区之外近似线性分布，应力集中区出现峰-峰值等。