Курсовая работа: Исследование магнитного поля рассеяния при вихретоковом контроле

3.7 Построение сетки. Получение результатов моделирования

Так как изначальное автоматическое разбиение модели нас не устраивает, мы вручную улучшаем качество разбиения интересующих нас областей, наиболее влияющих на точность решения задачи. Таким образом, получаем следующую картину.

Рисунок 9. Разбиение модели

Результатом расчета задачи является картина распределения r-той составляющей плотности магнитного потока (рис.10 и рис.11). Полученное распределение плотности магнитного потока говорит о правильности построения модели и задания всех граничных условий и свойств материалов.

Рисунок 10. Распределение плотности магнитного потока (без дефекта) на частоте 100кГц

Рисунок 11. Распределение эквипотенциальных поверхностей (без дефекта) на частоте 100кГц

4. Обработка данных

4.1 Расчетная часть

В ходе решения задачи была получена база сигналов для различных видов дефектов. Однако чтобы получить конечные результаты необходимо произвести некоторые вычисления.

Полученные результаты в среде COMSOLMultiphysics, представляющие собой массивы значений магнитной индукции, необходимо пересчитать в значения ЭДС, соответствующие сигналу с вторичной катушки.

Для начала определим магнитный поток по соответствующей формуле:

где - площадь принимающего датчика

- значение магнитной индукции, полученные из COMSOLMultiphysics

Далее находим значение ЭДС:

где - частота, на которой производились измерения

В результате получили комплексные значение ЭДС при различных параметрах: частоте, форме дефекта, глубине дефекта. Всего 400сигналов. Для расчета модели была написана программа в среде MatLab, которая работала совместно с COMSOLMultiphysics, что позволило упростить и ускорить время расчета. Текст программы приведен в приложении 1.

4.2 Результаты расчета модели

Вид годографа для прямоугольной формы дефекта, частота 25кГц, 100кГц, 200кГц, 400кГц, глубины дефектов (0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2 мм), раскрытие дефекта постоянно(0.1мм)

Рисунок 12. Годографы для дефекта прямоугольной формы с различной глубиной

Вывод: при изменении частоты меняется угол наклона годографа, а при изменении глубины дефекта меняется амплитуда

Вид годографа для прямоугольной формы дефекта, частота 25кГц, 100кГц, 200кГц, 400кГц, раскрытие дефектов (0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 мм), глубина дефекта постоянно(0.4мм)

Рисунок 13. Годографы для дефекта прямоугольной формы с различным раскрытием