МАГНИТЕН МЕТОД ЗА КОНТРОЛ НА РАЗПРЕДЕЛЕНИЕТО НА СВОЙСТВАТА В ДЪЛБОЧИНА - темата на научна статия за общи и
Цена:
Автори на произведението:
Научно списание:
Година на издаване:
Магнитен метод за контролиране на разпределението на свойствата по дълбочина
МАГНИТЕН МЕТОД ЗА КОНТРОЛ НА РАЗПРЕДЕЛЕНИЕТО НА СВОЙСТВАТА В ДЪЛБОЧИНА
А.А. Лухвич, А.К. Шукевич, И.М. Морозов, Н.В. Кременкова, В.И. Шарандо, О.В. Булатов
Предложен е метод за послоен анализ на свойствата в дълбочина. Методът се основава на изследването на вторични магнитни полета от слоести структури над свободната повърхност на изпитвания обект и позволява да се изследва разпределението в дълбочина на свойства, които са уникално свързани с кривата на намагнитване.
Магнитните методи за безразрушителен контрол и откриване на дефекти се основават на измерване на вторично магнитно поле, създадено от информативен обем. Обикновено по време на измерванията преобразувателят (източникът на магнитното поле и измервателният елемент) е в дадено положение спрямо контролирания обект и стойността на контролирания параметър се оценява от единичен сигнал по време на всяко измерване. Тази стойност се приписва на целия информативен обем. Има обаче редица важни задачи, при които все още е невъзможно да се прецени качеството и производителността на целия продукт по една стойност на параметъра. Например при химико-термична обработка на стомани необходимите механични свойства се осигуряват само чрез добре определено разпределение на дълбочината на дифузионния елемент. Подобна ситуация възниква при контрола на закаляването по метода HDTV (разпределение на твърдостта по дълбочина), контрол на механичните напрежения и др.
В общия случай решаването на такива проблеми се свежда до контролиране на разпределението на магнитните свойства по дълбочината на контролирания обект. Естествено е да се предположи, че различното естество на разпределението на магнитните свойства по дълбочинаинформативен обем води до различно разпределение на вторичните магнитни полета в пространството над контролирания обект, въпреки че в някои точки тези стойности могат да съвпадат. Следователно, ако вторичното поле се измерва едновременно в няколко нееквивалентни точки в пространството, тогава от резултатите от тези измервания е възможно да се извлече информация за разпределението на магнитните свойства по дълбочината на информационния обем [1].
При решаването на такива проблеми изглежда възможно да се замени непрекъснатото разпределение с дискретно (слоесто) разпределение и да се присвои собствена крива на намагнитване на всеки отделен слой. Това позволява значително да се опрости решението, а съответствието му с реалното ще се определя от дебелината на слоевете и общия им брой. В общия случай всеки слой ще се характеризира с три параметъра - дебелина, дълбочина (отстояние от повърхността) и намагнитване (крива на намагнитване). Така за N произволни слоя ще има 3M неизвестни параметри и следователно, за да се намери всеки от тях, е необходима система от 33 уравнения (с други думи, необходимо е да се измери вторичното магнитно поле в 33 нееквивалентни точки). Броят на уравненията може да бъде намален, като приемем например, че всички слоеве имат еднаква дебелина.
Поставеният проблем - изследването на разпределението на магнитните свойства в дълбочината на вторичното магнитно поле - е обратен проблем на магнитостатиката и е практически невъзможно да се намери решението му, като се вземат предвид нелинейните свойства на феромагнетиците. Затова ще търсим неговото решение чрез решаването на директни задачи, както обикновено се прави при безразрушителен контрол (метод на калибриране).
Без да нарушаваме общността на разсъжденията, разглеждаме най-простия случай за решаване на такъв проблем, а именно: да предположим, че продуктът е плосък и преобразувателят имацилиндрична симетрия. В този случай вторичното поле над обекта изрично ще зависи само от две координати - разстоянието от повърхността по нормалата и разстоянието от оста на симетрия. Като се има предвид това, трябва да се изберат точките за изчисляване (измерване) на вторичното поле. Визуално решение има в случай на три променливи, тоест, когато само три горни слоя с еднаква дебелина, образувани от равнини, успоредни на повърхността, се различават по магнитни свойства. Следователно, целият информативен обем в този случай се характеризира с четири криви на намагнитване: /, (#) или B, (R), където r = 0, 1.2, 3 и се отнася съответно за основата и три слоя.
Възможно е да се потвърди възможността за практическо прилагане на горния метод за конструиране на калибровъчна мрежа както чрез изчисление, така и експериментално. Тази статия представя резултатите от числените изчисления на предложения модел. Като преобразувател беше използвана система от тип бронирана сърцевина: магнитната верига беше чисто желязо, източникът на поле беше постоянен магнит 8mCo5. Външният диаметър на трансдюсера е 8 mm. Като моделен материал е приета плоча от нисковъглеродна стомана (тип St3), чиито криви на намагнитване /0(R) и B0(H) са добре известни.
За да се изгради калибрираща решетка, е необходимо да има набор от свойства за всеки слой. Този набор от свойства, в случай на изчислителен модел, може да бъде специфициран във формуляра
B, (H) \u003d ^o (R), 0 104 T B ^ AsIO4 T
1 0,90 0,94 0,98 6,263 6,990 8,442
2 0,92 0,94 0,98 6,159 6,900 8,349
3 0,92 0,96 0,98 6,147 6,888 8,337
4 0,90 0,96 0,98 6,250 6,978 8,429
5 0,90 0,96 1,00 6,258 6,985 8,438
6 0,92 0,94 1,00 6,155 6,896 8,345
7 0,92 0,96 1,00 6,142 6,884 8,333
8 0,90 0,96 1,00 6,245 6,973 8,425
В табл. 1 е даденотангенциален компонент на общото поле, което в този случай е алгебричната сума на вторичното поле и изходното поле (фиг. 2 показва, че тангенциалните компоненти на тези полета са насочени в противоположни посоки). В този случай обаче не е важна самата стойност на полето, а неговата абсолютна промяна с промяна в свойствата на отделните слоеве. Очевидно тази промяна ще бъде еднаква както за общото поле, така и за вторичното, въпреки че модулът на радиалния компонент на вторичното поле, както следва от изчисленията, е с два порядъка по-голям от общия.
За яснота резултатите, представени в табл. 1, в пространството S(/r*) може да се изобрази схематично (фиг. 1) като клетка под формата на някакъв хексаедър, като номерът на възела на клетката на фигурата съответства на номера на точката в таблицата. От таблицата и фигурата следва, че всеки възел на клетката се характеризира с три стойности на параметъра a1 и всеки ръб съответства на постоянна стойност на два параметъра. Освен това има двойки ръбове, които се различават само
За по-нататъшно четене на статията трябва да закупите пълния текст. Артикулите се изпращат във форматPDFна пощата, посочена при плащането. Времето за доставка епо-малко от 10 минути. Цената на една статия е150 рубли.
Подобни научни трудове на тема "Общи и комплексни проблеми на техническите и приложните науки и сектори на националната икономика"
БУЛАТОВ ОЛЕГ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛУКЯНОВ АНДРЕЙ ЛЕОНТЬЕВИЧ, ЛУХВИЧ АЛЕКСАНДЪР АЛЕКСАНДРОВИЧ — 2009 г.
КРЕМЕНКОВА НАДЕЖДА ВАСИЛЕВНА, ЛУКЯНОВ АНДРЕЙ ЛЕОНТИЕВИЧ, ЛУХВИЧ АЛЕКСАНДЪР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ШУКЕВИЧ АНАТОЛИЙ КУПРИЯНОВИЧ - 2009г.
ПЕЧЕНКОВ АЛЕКСАНДЪР НИКОЛАЕВИЧ, СМОРОДИНСКИ ЯКОВ ГАВРИЛОВИЧ, ЩЕРБИНИН ВИТАЛИЙ ЕВГЕНИЕВИЧ — 2011 г.
БУЛАТОВ ОЛЕГ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛУХВИЧАЛЕКСАНДЪР АЛЕКСАНДРОВИЧ - 2010г