多區(qū)域渦流檢測仿真新算法研究.pdf

1、飛行器維修中使用無損檢測可以及早發(fā)現(xiàn)缺陷,保證飛行器的質(zhì)量并維持其持續(xù)適航。其中渦流檢測在導體表面和近表面缺陷檢測中具有的靈敏度高,使用方便和非接觸、單面檢測的優(yōu)勢,因而成為飛行器無損檢測的重要手段之一。
　　 渦流檢測中,需要對探頭的激勵頻率、提離等參數(shù)進行優(yōu)化。進行渦流計算仿真,可以低成本的研究這類問題。有限元法在渦流計算中得到了廣泛的應用。但是隨著仿真模型的復雜化以及模型中含有物體運動時,傳統(tǒng)的僅用一個求解區(qū)域的有限元法在

2、對該類問題的處理上遇到了瓶頸,不斷的重新劃分網(wǎng)格以及由此帶來的一系列問題將導致求解效率低下且求解精度下降。
　　 區(qū)域分解算法可以有效的克服傳統(tǒng)有限元法的弊端。該方法的主要思想是將總體求解區(qū)域劃分成為若干個求解子域,并通過一定的耦合方式,將數(shù)據(jù)在不同子域間進行傳遞,從而進行迭代求解。
　　 雖然區(qū)域分解算法在其他工程領域應用廣泛,但是在渦流計算中發(fā)展遲緩,直到課題組提出了一種基于網(wǎng)格間數(shù)據(jù)插值的區(qū)域分解算法。該方法將求解

3、區(qū)域分解后,在不同網(wǎng)格之間通過插值來交換信息,并進行迭代計算。該方法在探頭掃描時不需要重復劃分網(wǎng)格,剛度矩陣的生成和預處理僅進行一次,具有較高的計算效率。但是該方法要求掃描步長與掃描方向上的網(wǎng)格單元大小滿足一定條件,否則將給仿真結果帶來噪聲。
　　 本文提出一種新的區(qū)域分解算法,將某一區(qū)域中的感應電流和磁化電流作為其他區(qū)域的感應源,通過計算此感應源對其他區(qū)域中電磁場的貢獻來實現(xiàn)區(qū)域間的耦合。該方法有效避免網(wǎng)格間數(shù)據(jù)插值帶來的噪聲