[發(fā)明專利]一種各向異性金屬薄板感應式磁聲圖像的仿真方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810232394.1
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108460225B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 孫正;劉思佳
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種各向異性金屬薄板感應式磁聲圖像的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：

建立電導率各向異性金屬薄板仿真結(jié)構(gòu)模型，所述仿真結(jié)構(gòu)模型中包括仿真被測試件和仿真折線線圈；

根據(jù)所述仿真結(jié)構(gòu)模型，設置所述仿真被測試件不同方向的電導率；

將所述仿真結(jié)構(gòu)模型置于靜磁場中進行仿真實驗，得到感應渦流；

根據(jù)所述感應渦流，確定所述被測試件受到的靜態(tài)洛倫茲力和交變洛倫茲力；

根據(jù)所述靜態(tài)洛倫茲力和所述交變洛倫茲力得到表面波；

根據(jù)各不同方向的電導率，計算所述表面波沿對應方向上的波速；

根據(jù)表面波沿不同方向上的波速，得到對應方向上的表面波位移；

根據(jù)各所述表面波位移，得到表面波位移分布圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的各向異性金屬薄板感應式磁聲圖像的仿真方法，所述根據(jù)所述仿真結(jié)構(gòu)模型，設置所述被測試件不同方向的電導率，具體包括：

基于所述被測試件建立三維笛卡爾直角坐標系，其中，以所述被測試件的表面中心為原點，與所述被測試件水平面平行的為X軸，與X軸垂直的為Y軸，與XOY面垂直的為Z軸；

設置被測試件在X軸、Y軸和Z軸三個方向上的電導率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的各向異性金屬薄板感應式磁聲圖像的仿真方法，所述將所述仿真結(jié)構(gòu)模型置于靜磁場中，計算所述被測試件受到的靜態(tài)洛倫茲力和交變洛倫茲力，具體包括：

根據(jù)得到被測試件受到的靜態(tài)洛倫茲力F_s(h,t)；

其中，F(xiàn)_s(h,t)為被測試件在時刻t位置h處受到的靜態(tài)洛倫茲力，σ為電導率，μ₀為空間磁導率，j是虛部單位，B_s為靜磁場強度，z₀為折線線圈與被測試件的垂直距離，k為徑向積分變量，I為激勵電流的幅值，ω為激勵電流的角頻率，J₀(k)為自變量為k的第一類零階Bessel函數(shù)，J₀(kr)為自變量為kr的第一類零階Bessel函數(shù)；

根據(jù)得到被測試件受到的交變洛倫茲力F_d(h,t)；

其中，F(xiàn)_d(h,t)為被測試件受到的交變洛倫茲力，μ₀為空間磁導率，I為激勵電流的幅值，k為徑向積分變量，z₀為折線線圈與被測試件的垂直距離，j是虛部單位，J₀(k)為自變量為k的第一類零階Bessel函數(shù)，J₀(kr)為自變量為kr的第一類零階Bessel函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的各向異性金屬薄板感應式磁聲圖像的仿真方法，所述根據(jù)所述電導率計算所述表面波沿不同方向的波速，具體包括：

表面波的傳播僅位于YOZ平面，與X軸無關(guān)；

根據(jù)得到所述表面波沿Y軸傳播的波速v_RY；

其中，v_RY為所述表面波沿Y軸傳播的波速，σ_y為Y軸方向的電導率，μ_m為所述被測試件的Lame常數(shù)，ρ_m為所述被測試件的密度；

根據(jù)得到所述表面波沿Z軸傳播的波速v_RZ；

其中，v_RZ為所述表面波沿Z軸傳播的波速，σ_z為Z軸方向的電導率，μ_m為所述被測試件的Lame常數(shù)，ρ_m為所述被測試件的密度。