電磁無損檢測數(shù)值模擬方法

序1
序2
前言
第1章緒論1
1.1無損檢測和電磁無損檢測1
1.1.1無損檢測的基本概念1
1.1.2無損檢測一般原理2
1.1.3電磁無損檢測方法3
1.1.4無損檢測實際應(yīng)用要點5
1.2無損檢測典型工程背景6
1.2.1核電站結(jié)構(gòu)應(yīng)力腐蝕裂紋無損檢測6
1.2.2燃?xì)廨啓C(jī)熱端葉片熱障涂層無損評價7
1.2.3超輕多孔材料無損檢測8
1.2.4碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料無損檢測9
1.3電磁無損檢測研究歷史和現(xiàn)狀10
1.4電磁無損檢測數(shù)值模擬方法研究現(xiàn)狀12
1.4.1電磁無損檢測數(shù)值模擬基本過程12
1.4.2電磁無損檢測正問題數(shù)值模擬方法13
1.4.3電磁無損檢測反問題數(shù)值模擬方法14
1.5本書主要內(nèi)容和框架15
第2章渦流檢測數(shù)值模擬方法17
2.1渦流檢測問題基本方程17
2.1.1渦流場基本控制方程17
2.1.2A表述渦流場基本方程18
2.1.3A*表述渦流場基本方程20
2.2渦流檢測軸對稱問題21
2.2.1渦流場軸對稱問題控制方程21
2.2.2軸對稱問題有限元離散22
2.3三維渦流檢測正問題數(shù)值模擬方法25
2.3.1基于A方程的有限元邊界元混合法25
2.3.2基于退化磁向量位和棱邊有限元的Ar方法30
2.3.3渦流檢測體積分計算方法32
2.3.4渦流檢測信號計算公式34
2.4基于數(shù)據(jù)庫的正問題高效求解方法38
2.5正問題求解方法驗證算例40
2.5.1軸對稱問題算例40
2.5.2三維渦流檢測正問題算例40
2.6渦流檢測反問題方法42
2.6.1基于共軛梯度方法的裂紋形狀重構(gòu)42
2.6.2復(fù)雜裂紋隨機(jī)組合反演重構(gòu)49
2.6.3基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裂紋重構(gòu)55
第3章渦流檢測數(shù)值模擬新進(jìn)展60
3.1帶磁心渦流探頭檢測信號計算60
3.1.1傳統(tǒng)三維渦流有限元模擬方法存在的問題60
3.1.2區(qū)域分解方法基本思想61
3.1.3基于插值耦合的區(qū)域分解方法63
3.1.4基于解析計算耦合的區(qū)域分解方法67
3.2各向異性復(fù)合材料的渦流檢測數(shù)值模擬方法73
3.2.1碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料渦流檢測及其數(shù)值模擬研究概況74
3.2.2電各向異性材料渦流分析的Ar,ArV表述75
3.2.3電各向異性對平面內(nèi)渦流分布的影響79
3.2.4纖維方向?qū)ζ矫鎯?nèi)渦流分布的影響79
3.2.5碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的渦流衰減規(guī)律82
3.2.6纖維斷裂渦流檢測模擬83
3.3無網(wǎng)格伽遼金法渦流檢測數(shù)值模擬85
3.3.1移動最小二乘法構(gòu)造近似解85
3.3.2渦流場的無網(wǎng)格伽遼金法求解基本原理86
3.3.3無網(wǎng)格伽遼金法求解電磁場問題應(yīng)用實例93
3.3.4無網(wǎng)格伽遼金法存在的問題95
第4章脈沖渦流檢測信號數(shù)值模擬方法97
4.1脈沖渦流檢測信號數(shù)值計算方法97
4.1.1基于傅里葉級數(shù)的脈沖渦流檢測信號計算方法97
4.1.2脈沖渦流信號時域積分法102
4.1.3驗證與應(yīng)用103
4.2脈沖渦流信號的高效數(shù)值模擬方法104
4.2.1脈沖渦流信號高效數(shù)值求解的重要性104
4.2.2體缺陷渦流檢測快速求解算法104
4.2.3體缺陷脈沖渦流檢測快速算法及其驗證109
4.3基于共軛梯度方法的脈沖渦流反問題110
4.3.1三維管壁局部減薄缺陷的定量反演算法110
4.3.2雙層結(jié)構(gòu)冷卻管道的管壁減薄脈沖渦流檢測實驗115
4.3.3基于實驗信號的管壁減薄缺陷重構(gòu)結(jié)果117
4.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共軛梯度復(fù)合脈沖渦流信號反演方法119
4.4.1脈沖渦流信號的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演算法120
4.4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和共軛梯度混合法122
第5章直流電位檢測數(shù)值模擬方法124
5.1直流電位檢測電阻網(wǎng)絡(luò)正問題方法124
5.1.1電阻網(wǎng)絡(luò)模型124
5.1.2電阻網(wǎng)絡(luò)法控制方程125
5.1.3電阻網(wǎng)絡(luò)法求解過程126
5.2直流電位檢測有限元數(shù)值模擬方法127
5.2.1直流電位檢測信號有限元法數(shù)值模擬理論127
5.2.2數(shù)值模擬程序及算例129
5.3復(fù)雜邊界缺陷處理方法130
5.3.1多介質(zhì)有限單元130
5.3.2多介質(zhì)單元系數(shù)矩陣計算方法131
5.3.3基于多介質(zhì)單元的直流電位信號計算程序和算例132
5.4直流電位檢測信號的高效計算133
5.4.1直流電位檢測信號的高效數(shù)值計算理論133
5.4.2快速算法中數(shù)據(jù)庫的建立方法135
5.4.3高效數(shù)值模擬方法程序的開發(fā)與正確性驗證135
5.4.4基于多介質(zhì)單元的數(shù)據(jù)庫型快速算法135
5.5直流電位檢測反問題方法137
5.5.1基于隨機(jī)優(yōu)化方法的直流電位檢測信號反演137
5.5.2基于最速下降法的泡沫金屬缺陷定量重構(gòu)140
5.5.3基于混合反問題方法的泡沫金屬復(fù)雜缺陷定量重構(gòu)141
第6章漏磁檢測數(shù)值模擬方法143
6.1靜態(tài)磁場等效磁極化計算方法143
6.1.1非線性靜態(tài)磁場問題控制方程143
6.1.2非線性磁性材料靜磁問題的三維FEMBEM混合解法144
6.1.3程序開發(fā)和有效性驗證148
6.2漏磁檢測信號的高效計算方法150
6.2.1快速正問題算法基本方程151
6.2.2計算區(qū)域的縮減151
6.2.3快速算法的數(shù)值實現(xiàn)152
6.2.4數(shù)值算例153
6.3漏磁檢測反問題154
6.3.1裂紋形狀的參數(shù)化155
6.3.2裂紋形狀重構(gòu)算法155
6.3.3反問題求解算例156
第7章電磁超聲檢測數(shù)值模擬方法158
7.1電磁超聲檢測概述158
7.1.1電磁超聲換能器的基本構(gòu)造158
7.1.2電磁超聲檢測基本原理159
7.2洛倫茲力電磁超聲檢測數(shù)值模擬方法160
7.2.1基于等效磁荷法的靜態(tài)磁場計算160
7.2.2脈沖渦流場和洛倫茲力的計算162
7.2.3超聲波的有限差分?jǐn)?shù)值計算方法163
7.2.4超聲波的有限元數(shù)值模擬方法167
7.2.5基于洛倫茲力的電磁