表面硬化材料的涡流检测信号识别及处理

摘要

该文通过建立轴对称线圈的涡流电磁场有限元模型来求解涡流电磁场,利用该模型求得电磁参量的大小以及检测线圈的电压信号的大小.同时建立渗碳材料的渗碳层特性与涡流检测信号之间的关系,并依据这些关系分析渗碳材料的渗碳层特性对于电磁参数的影响规律.为简洁而直观地描述渗碳材料的渗碳层的特性对于电磁参量的影响,采用科学计算可视化技术来对涡流电磁场进行可视化模拟.渗碳层深度是评价渗碳材料质量的重要标准之一,在上述工作的基础上,该文力图根据实际测量的信号值,通过建立好的有限元模型来预测渗碳层的深度,这属于涡流检测逆问题的范畴.为此,采用现在常用的一种自适应全局优化概率的搜索算法——遗传算法,来反求渗碳层的深度,其优越性是可以得到全局最优解而非局部最优解.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

一、 课题的提出及其意义

二、 涡流检测相关技术及研究现状

三、 本课题方案实施

第二章涡流检测信号的特征

一、 涡流检测基本原理

二、 涡流检测的阻抗分析法

三、 影响线圈阻抗的因素

四、 趋肤效应

第三章表面硬化材料的电磁特性

一、 材料特性对于电导率的影响

二、 材料特性对于磁导率的影响

三、 渗碳材料的特性

第四章基于有限元法的涡流检测信号识别

一、 涡流电磁场的基本方程与定解条件

二、 轴对称涡流场的有限单元法

三、 有限元软件设计

四、 检测线圈电压及阻抗信号的计算

第五章涡流检测信号的处理

一、 有限元计算结果的可视化处理

二、 基于遗传算法的渗碳层深度估计

第六章结果及分析

一、 检测线圈信号提取结果与分析

二、 渗碳试件电磁参量的彩色云图描述及分析

三、 渗碳层估计结果分析

四、 误差分析

第七章结束语

参考文献

后记