鋼管軸向裂紋漏磁場無損檢測論文

1、基于有限元的鋼管周向磁化漏磁檢測方法研究【摘要】 隨著國內(nèi)眾多大型鋼管生產(chǎn)企業(yè)紛紛新建或改、擴建年產(chǎn)50萬噸以上連鑄連軋鋼管生產(chǎn)線,以及多家民營和私營企業(yè)年產(chǎn)10萬噸鋼管連軋線相繼建成,目前,我國已成為世界上第一大鋼管制造國和出口國。因此,如果鋼管生產(chǎn)企業(yè)能在生產(chǎn)過程中及時發(fā)現(xiàn)管體上缺陷,就可以避免后續(xù)工序的無意義加工,從而有效控制廢料件,節(jié)約生產(chǎn)成本。漏磁無損檢測方法因其具有檢測靈敏度高、檢測速度快以及對鐵磁性材料內(nèi)外表面缺陷均有較好檢測能力等優(yōu)點,因此,其在鋼管等鐵磁性構(gòu)件的快速自動化檢測方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。目前,國內(nèi)市場上的鋼管高速漏磁檢測基本被進口設(shè)備占據(jù),而國內(nèi)相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備尚

2、無法滿足鋼管質(zhì)量檢測需求,尤其是針對管道軸向缺陷的周向磁化漏磁檢測技術(shù)。為此,基于三維有限元方法,本學(xué)位論文重點研究了周向勵磁作用下鋼管管壁磁化場的分布特征,分析了管道直徑、壁厚等結(jié)構(gòu)參數(shù)對管壁磁化場的影響關(guān)系,研究了不同周向勵磁場與管壁磁化場、缺陷漏磁場及背景磁場間的作用關(guān)系,并探討了基于ANSYS的漏磁有限元可視化軟件二次開發(fā)技術(shù)。首先,在漏磁有限元理論基礎(chǔ)上,仿真分析了周向磁化鋼管磁化場的分布特點,研究了外加磁化場強度對鋼管磁化場分布的影響. 更多還原【Abstract】 As many large domestic pipe manufacturers have built

3、newly or changed, expanded annual output of 50 million tons continuous casting and rolling pipe production lines, and a number of private enterprises have built annual output of 100,000 tons pipes continuous rolling lines, China has become the worlds largest pipe manufacturer and exporter at present

4、. Therefore, if pipe manufacturers can find pipe defects promptly to avoid the follow-up meaningless process, it can effectively control the scrap. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 鋼管； 軸向裂紋； 漏磁場； 無損檢測； 【Key words】 steel pipeline； axial crack； MFL； APDL； nondestructive testing； 摘要 4-5 Abstract 5-6 第1章 緒論 9-15 1.1 課題概

5、述 9-10 1.1.1 課題來源 9 1.1.2 選題的目的及意義 9-10 1.2 鋼管軸向裂紋無損檢測的研究現(xiàn)狀 10-13 1.2.1 鋼管軸向裂紋無損檢測方法 10-12 1.2.2 鋼管軸向裂紋漏磁檢測現(xiàn)狀 12-13 1.3 論文的主要工作及章節(jié)安排 13-15 1.3.1 論文的主要工作 13-14 1.3.2 論文的章節(jié)安排 14-15 第2章 鋼管周向磁化漏磁檢測理論 15-20 2.1 引言 15 2.2 周向磁化漏磁檢測原理 15-16 2.3 周向磁化漏磁檢測的特點 16-17 2.4 周向磁化漏磁檢測的難點 17-19 2.5 本章小結(jié) 19-20 第3章 管道軸向

6、缺陷周向磁化有限元分析 20-38 3.1 引言 20 3.2 鋼管磁化場三維有限元分析方法 20-31 3.2.1 漏磁場有限元計算理論基礎(chǔ) 20-22 3.2.2 有限元軟件 22-23 3.2.3 三維有限元的分析流程 23-24 3.2.4 管道周向磁化漏磁檢測分析流程 24-28 3.2.5 仿真結(jié)果分析 28-31 3.3 鋼管磁化場分布影響因素分析 31-35 3.3.1 不同外加磁化場強度的對管壁磁化場的影響 31-32 3.3.2 極靴截面尺寸對管壁磁化場分布的影響 32-33 3.3.3 管壁厚度對管體磁化場分布影響 33-34 3.3.4 鋼管曲率對管體磁化場分布影響 3

7、4-35 3.4 軸向裂紋漏磁場影響因素分析 35-37 3.4.1 周向磁化強度對缺陷漏磁場的影響 35-36 3.4.2 缺陷走向?qū)β┐艌龅挠绊?36-37 3.5 本章小結(jié) 37-38 第4章 基于 ANSYS 的漏磁有限元可視化軟件二次開發(fā)技術(shù) 38-58 4.1 引言 38 4.2 軟件的結(jié)構(gòu) 38-39 4.3 有限元分析模版設(shè)計 39-44 4.3.1 APDL 模版原理 39-41 4.3.2 周向磁化漏磁有限元分析模版 41-44 4.4 VC+8.0 用戶界面設(shè)計 44-55 4.4.1 VC+與 ANSYS 的接口 44-46 4.4.2 VC+與 ANSYS 的參數(shù)傳遞 46-48 4.4.3 軟件的數(shù)據(jù)庫