開題報(bào)告——精品

1、導(dǎo)體板導(dǎo)體板上方傾斜通電上方傾斜通電線圈線圈的阻抗計(jì)算仿真與實(shí)驗(yàn)的阻抗計(jì)算仿真與實(shí)驗(yàn)20152015年年1010月月1515日日上上 海海 海海 事事 大大 學(xué)學(xué)2 0 1 4 級(jí) 碩 士 開 題 報(bào) 告 報(bào) 告 人：* 指導(dǎo)教師：*目 錄 選題理由選題理由1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2研究目標(biāo)、內(nèi)容及關(guān)鍵問題研究目標(biāo)、內(nèi)容及關(guān)鍵問題3采取的研究方法、技術(shù)路線采取的研究方法、技術(shù)路線4創(chuàng)新之處及預(yù)期效果創(chuàng)新之處及預(yù)期效果5可能遇到的問題及解決辦法可能遇到的問題及解決辦法6年度研究計(jì)劃年度研究計(jì)劃7選題理由交流電流交流電流激勵(lì)探頭激勵(lì)探頭感生感生渦流渦流線圈阻抗線圈阻抗周圍磁場周圍磁場變化變化

2、導(dǎo)體板上傾斜導(dǎo)體板上傾斜矩形線阻抗矩形線阻抗計(jì)算、仿真與實(shí)驗(yàn)計(jì)算、仿真與實(shí)驗(yàn)考慮人為因數(shù)，線圈考慮人為因數(shù)，線圈各部分提離不固定各部分提離不固定矩形線圈相比于柱形線圈矩形線圈相比于柱形線圈消除線圈提離更好消除線圈提離更好主勵(lì)磁場在導(dǎo)體中主勵(lì)磁場在導(dǎo)體中阻抗評(píng)估缺陷阻抗評(píng)估缺陷優(yōu)勢：優(yōu)勢：利用線圈阻抗原理來利用線圈阻抗原理來檢測缺陷，具有不需檢測缺陷，具有不需要耦合劑，對(duì)導(dǎo)電結(jié)要耦合劑，對(duì)導(dǎo)電結(jié)果表面靈敏度高的優(yōu)果表面靈敏度高的優(yōu)勢勢還有人探討了在渦流探頭阻抗計(jì)算中減小計(jì)算量、提高計(jì)算速度的方法。雷銀照研究了半無限大導(dǎo)體上方覆蓋一定厚度金屬涂層構(gòu)成的兩層平板導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的軸對(duì)渦流解析解。丁天懷等人基

3、于有限元法對(duì)柔性線圈用于不同曲率目標(biāo)導(dǎo)體間隙測量時(shí)的交流阻抗進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并討論了由于曲率不同引起的數(shù)據(jù)誤差處理方法周丹麗等人通過有限元方法對(duì)不同形狀的空心平面線圈的3D模型進(jìn)行了仿真,并定性分析了參數(shù)變化對(duì)面積式電渦流傳感器性能的影響。還有學(xué)者研究了線圈阻抗與多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度變化之間的關(guān)系。總體來說，主要是通過有限元法建立電渦流傳感器的2D有限元模型,繼而得到傳感器的磁場分布。國內(nèi)數(shù)值方面的研究情況 國外數(shù)值計(jì)算研究情況Dodd DeedJ.WLuquirelT. P. TheodoulidisT. P. TheodoulidisE.E.Kriezis通過運(yùn)算和推導(dǎo)得出在脈沖激勵(lì)信號(hào)下求解

4、區(qū)域的磁勢以及線圈互感變化的解析表達(dá)式；計(jì)算出半無限區(qū)間線圈阻抗表示的一階Bessel函數(shù)的積分形式。在Dodd和Deed的基礎(chǔ)上利用并矢格林函數(shù)和疊加原理，探討了多層導(dǎo)電板上方的渦流場解析求解問題。首次提出了電磁場渦流求解新方法截?cái)鄥^(qū)域特征函數(shù)展開式法。以有限半徑區(qū)域代替原來Dodd和Deed討論的無限大區(qū)域，將線圈阻抗的積分表達(dá)式轉(zhuǎn)化成級(jí)數(shù)和，簡化計(jì)算過程。他們?cè)?002年采用二階矢量位研究矩形線圈做渦流探頭時(shí)的線圈阻抗計(jì)算并得出任何形狀線圈阻抗的解析式。理論計(jì)算ANSYS仿真實(shí)驗(yàn)論證對(duì)線圈的阻抗進(jìn)行計(jì)算分析對(duì)線圈的阻抗進(jìn)行計(jì)算分析三者達(dá)到一致三者達(dá)到一致研究目標(biāo)研究內(nèi)容研究內(nèi)容對(duì)線圈進(jìn)行

5、仿真分析并實(shí)驗(yàn)對(duì)線圈進(jìn)行仿真分析并實(shí)驗(yàn)對(duì)線圈進(jìn)行理論計(jì)算對(duì)線圈進(jìn)行理論計(jì)算利用利用ANSYS進(jìn)行仿真分析進(jìn)行仿真分析搭建試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)搭建試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)方法一：雙重傅里葉方法一：雙重傅里葉及其逆變換及其逆變換方法二：域截?cái)喾ǚ椒ǘ河蚪財(cái)喾ㄑ芯績?nèi)容對(duì)具體模型進(jìn)行仿對(duì)具體模型進(jìn)行仿真分析真分析研究的關(guān)鍵問題研究的關(guān)鍵問題搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)具體模型進(jìn)行理對(duì)具體模型進(jìn)行理論分析論分析研究方法與技術(shù)路線可行性分析可行性分析可行性分析解析方法可對(duì)任何形狀的線圈阻抗進(jìn)行分析ANSYS功能強(qiáng)大，能滿足絕大部分情況下的電磁場仿真所選課題緊扣導(dǎo)師方向已有相關(guān)方面的研究經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)新之處考慮

6、了導(dǎo)電板上方線圈提離不固定情況考慮了導(dǎo)電板上方線圈提離不固定情況下的線圈渦流檢測下的線圈渦流檢測采用雙重傅里葉變換法、解域截取和變量分離計(jì)算方采用雙重傅里葉變換法、解域截取和變量分離計(jì)算方法，去研究導(dǎo)電板上方渦流檢測探頭線圈阻抗變化，法，去研究導(dǎo)電板上方渦流檢測探頭線圈阻抗變化，預(yù)期可導(dǎo)出了線圈阻抗變化級(jí)數(shù)形式表達(dá)式，可得出預(yù)期可導(dǎo)出了線圈阻抗變化級(jí)數(shù)形式表達(dá)式，可得出具有計(jì)算速度快精度可控的優(yōu)勢具有計(jì)算速度快精度可控的優(yōu)勢! !同時(shí)利用有限元方法對(duì)線圈阻抗變化進(jìn)行了仿真計(jì)算，同時(shí)利用有限元方法對(duì)線圈阻抗變化進(jìn)行了仿真計(jì)算，在相同的參數(shù)下，可以預(yù)計(jì)仿真方法與解析計(jì)算的結(jié)在相同的參數(shù)下，可以預(yù)計(jì)

7、仿真方法與解析計(jì)算的結(jié)果能夠很好吻合，驗(yàn)證了各自方法及結(jié)果的正確性果能夠很好吻合，驗(yàn)證了各自方法及結(jié)果的正確性! !進(jìn)一步證明發(fā)揮解析法與仿真方法的互補(bǔ)優(yōu)勢，并與進(jìn)一步證明發(fā)揮解析法與仿真方法的互補(bǔ)優(yōu)勢，并與實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合，是導(dǎo)電結(jié)構(gòu)缺陷渦流檢測的有效研實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合，是導(dǎo)電結(jié)構(gòu)缺陷渦流檢測的有效研究方法究方法! !預(yù)期效果預(yù)期效果可能遇到的問題可能遇到的問題理論計(jì)算可能遇到瓶頸對(duì)ANSYS的運(yùn)用不夠熟練實(shí)驗(yàn)時(shí)線圈繞線容易產(chǎn)生誤差探頭響應(yīng)不夠靈敏 利用圖書館資源查閱文獻(xiàn) 詢問師長相關(guān)建議解決方案解決方案問題問題利用網(wǎng)上資源多方面查閱 同同學(xué)交流拓寬思路內(nèi)容線圈阻抗線圈阻抗小論文撰寫小論文撰寫內(nèi)容ANSYS仿真仿真有限元建模有限元建模內(nèi)容搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)利用實(shí)驗(yàn)室器材利用實(shí)驗(yàn)室器材內(nèi)容完成大論文撰寫完成大論文撰寫系