钢中非金属夹杂超声检测的计算机模拟

建立了钢的二维有限元计算机模拟模型,对钢中含有大理石和石英玻璃夹杂缺陷时的超声波传播进行了模拟研究.由波场快照图清晰的显示出不同夹杂对声波传播的影响;通过时域A扫描曲线上底面回波到达时间计算出的区域厚度和实际相符,从而验证了模拟结果的正确性;重点底面回波进行了频谱分析,通过各种频域特征量和灵敏频率可以识别出不同材料的夹杂.模拟结果对实际应用有一定的参考价值.     

超声检测钢中大理石夹杂的计算机模拟

从有限元基本理论出发,建立了钢的二维计算机模拟模型.对钢板中含有大理石夹杂缺陷时的超声波传播情况进行了数值模拟计算.重点在频域中对透射波信号进行了频谱分析,通过频谱分析得到的各种频域特征量和灵敏频率可以得出大理石夹杂缺陷对超声传播的影响.模拟结果对实际应用有一定的参考价值.     

金属材料内部非金属夹杂超声检测的数值模拟

在金属材料内部夹杂物的超声检测中,如何通过检测获得的回波信号辨识夹杂物的属性和位置,一直是其重点和难点问题.通过建立包含夹杂物缺陷的二维金属板模型,采用有限元数值模拟的方法,对材料内部超声波场进行计算,获得了两种最典型的夹杂物Al2O3和TiN,以及二者在材料内部不同深度时的超声回波信号.研究了夹杂物类型和夹杂物深度对超声回波时域波形以及对界面波、夹杂物缺陷回波和底面回波频谱分布的影响规律.     

超声频谱畸变系数在混凝土缺陷区的变化

论述了超声脉冲穿过混凝土缺陷区后频说曲线的变化,提出一个以功率谱为基础的频谱能量畸变系数。试验证明,可在三维图上用该系统的等高线同混凝土内部缺陷。     

基于有限元数值方法的金属材料内壁缺陷超声频谱特性研究

根据金属材料内壁缺陷的特点,建立了吸收边界和自由边界相结合的模拟模型,对含有不同宽度内壁凹陷形平底槽缺陷的模型进行了超声频谱特性模拟研究。通过对波场快照、时域信号和频谱分析得到了不同尺寸平底槽对声波传播频谱特性的影响以及中心频率、带宽、半波高宽度和峰值等呈规律性变化的频域特征量。研究结果对超声检测频谱分析技术的理论和实验提供了参考。     

超声红外热像检测中缺陷发热的瞬态温度场的有限元分析

在超声红外热像技术中，高能量的超声波能使各种材料中的缺陷发热，通过红外热像仪监视样品的温度变化，可以观察到缺陷区在超声激发过程中温度异常升高，从而实现对样品的检测．利用有限元数值计算方法，对脉冲超声波在缺陷(裂纹)处激发的热源引起的瞬态温度场进行分析，计算结果与实验结果很好吻合，从而证明了超声波在缺陷处导致发热是一个平稳的物理过程，且超声红外热像技术对样品的检测是一个无损检测过程．还对材料热学参数与超声激发过程中缺陷中心温度的关系进行了数值分析，为利用红外热像研究材料的各种性质提供了参考依据．     

基于最大熵谱估计的超声检测回波频谱分析

最大熵谱与传统FFT谱比较具有谱线平滑、分辨率高等优点.论述了最大熵谱估计的原理、方法及其在复合材料粘接质量超声检测中的应用.研究中采用最大熵谱法对回波信号进行频谱估计,确定回波中心频率,进而利用谱移法根据中心频率变化幅度判断界面的粘接质量.实验结果表明将最大熵谱估计用于复合材料粘接质量超声检测回波的处理中,更有利于缺陷特征的提取及检测水平的提高.     

管道中液体泄漏的超声检测

本文研究了液体泄漏时的漩涡产生,气泡破灭对管道系统的影响,找到了特征频率,提出以液体泄漏时的超声波信号为特征参数可以对管道的微量泄漏进行有效地检测。并通过有关实验进行了验证。     

全息复制的频谱分析和检测

在全息图复制过程中,需要不断地对复制的全息图进行检测,以便对复制的方案,各种参量进行修正。本文采用对复制的基元全息图进行频谱分析的方法,对复制的全息图进行检测。给出了理论分析和实验结果。     

有限元数值模拟在红外检测定量研究中的应用

基于热传导原理,结合红外热像检测的特点阐述了红外检测的数学分析方法,给出了数值模拟方案,并把有限元分析软件———ANSYS成功应用于红外检测混凝土构件的定量研究中,提出了从模拟结果中求解缺陷离检测面距离的方法以及误差分析.研究结果表明,有限元数值模拟方法用于定量研究红外检测是非常有效的.     

计算机有限元仿真在缺陷漏磁定量检测中的应用

介绍了有限元基本理论,采用有限元方法分析了棒材表面有无缺陷以及缺陷尺寸变化时的缺陷磁场的分布。仿真结果表明,采用有限元方法可以非常好的对缺陷漏磁场进行分析,分析结果揭示了缺陷尺寸与漏磁场分布之间的关系,为缺陷的定量检测提供了很好的依据。     

金属构件磁记忆检测效果的有限元仿真与实验

为确定金属磁记忆检测的影响因素,对金属磁记忆检测机理及电磁有限元进行了理论分析,利用ANSYS有限元分析软件模拟并分析了试件所受拉伸载荷的大小、试件温度对磁记忆检测效果的影响.同时,以45号钢杆件为例,进行拉伸加载实验,并与仿真结果对比,验证了仿真结果的可行性     

激光超声测量金属材料弹性常数实验与有限元分析

利用激光诱导产生的多种模态超声波的波速反演金属铝板的弹性常数.实验中将脉冲激光聚焦成线源在铝板表面诱导超声波,采用双通道非接触接收表面波的时域信息并测算其速度.在有限元分析中,将激光等效为时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,建立热力耦合分析模型对激光诱导超声波的过程进行模拟,提取超声信号的时域信息并计算表面波和纵波速度,利用声弹性方程得到铝的弹性常数.数值结果与理论值相吻合,表明建立的激光超声力学模型能够有效模拟激光诱导超声波的物理过程,为进一步利用激光超声技术研究材料力学性能提供了依据.     

Poisson方程谱元法的一个有限元预条件分析

考虑一维Poisson方程的谱元法离散系统的预条件求解问题．分析基于整体Gauss-Lobatto-Legendre节点上的线性有限元刚性矩阵Sk作为谱元离散系统AkU=Fk预条件的代数性质．证明了区域分解情形下(SkU,U)t2与(AkU，U)t2的等价性，即存在与h无关的两个正常数c0,c1，使得Sk^-1Ak的任一特征值λk满足c0≤λk≤c1．     

Finite Element Simulation of Metal Quenching

The evolution of the phase transformation and the resulting internal stresses and strains in metallic parts during quenching were modeled numerically. The numerical simulation of the metal quenching process was based on the metallo-thermo-mechanical theory using the finite element method to couple the temperature, phase transformation, and stress-strain fields. The numerical models are presented for the heat treatment and kinetics of the phase transformation. The finite element models and the phase transition kinetics accurately predict the distribution of the microstructure volume fractions, the temperature, the distortion, and the stress-strain relation during quenching. The two examples used to validate the models are the quenching of a small gear and of a large turbine rotor. The simulation results for the martensite phase volume fraction, the stresses, and the distortion in the gear agree well with the experimental data. The models can be used to optimize the quenching conditions to ensure product quality.     

Boltzmann方程谱间断有限元方法

研究了求解中子输运方程的谱有限元方法,用球谐函数谱展开和间断Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元耦合方ｏｌｔｚｍａｎｎ中子输运方程,证明了这种耦合方法的收敛性,并给出了误差估计,得到了比标准Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法更好的稳定性和收敛精度。     

复合夹层梁动力响应的谱有限元解

基于复合夹层梁的基本运动方程 ,采用有限元的基本原理 ,以复合夹层梁的一维行波方程解作为形函数 ,在频域内采用谱有限元法求解复合夹层梁的动力响应 ;另外采用通用的有限元程序 ,通过修改弹性材料特性的输入 ,以考虑线性粘弹性材料的阻尼特性 ,同样进行了复合夹层梁的频响分析 .2种方法的计算结果对比表明 ,谱有限元法可以方便地考虑夹层线性粘弹性材料的频变特性 ,且所需单元少 ,计算准确可靠     

基于有限单元法对脉冲热成像无损检测技术的三维模拟与分析

基于有限单元法,运用ANSYS软件对于脉冲热成像无损检测过程进行三维瞬态热分析,着重对于缺陷直径和深度两个因素对于表面温差峰值时刻的影响进行分析.结果显示,缺陷直径和深度对于表面温差峰值时刻都有着重要的影响,随着缺陷直径和深度的增加,表面峰值时刻将被延后.基于一维热传导方程建立的模型只在缺陷大小大致相同的情况下才是可行的.     

伴有相变的热传导焓式有限元法

本文应用热力学能量方程，推导出一种伴有相态变化的热传导焓式有限元求解公式。该方法的主要思路是在整个区域（包括液相、固相及两相界面）建立一个统一方程，用有限元法直接离散热焓场，利用数伍方法求出热焓分布，然后根据热烙与温度之间的关系确定温度场和两相界面。通过对铸件凝固过程分析证明了该方法的正确性。