Page 146 - 无损检测2021年第四期
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院企风采
题数值模拟程序模块、前后处理模块、显示控制
界面等程序模块，形成了具有完全自主知识产权
的电磁无损检测数值模拟软件包（见图 3），打
破了国外同类软件的垄断。针对各种检测方法，
制定了标准检测问题规范，获得了标准检测信号
数据，验证了软件的正确性和有效性。开展了软
件包第三方评审考核，获得了国内知名无损检测
专家对软件性能、精度、效率的高度肯定。
（b）对应的计算结果
图 3 电磁无损检测数值模拟软件“SeMART”
1.2 电磁检测理论及计算方法研究进展
系统研究了红外检测 / 脉冲涡流内外热源红 （c）Q 点温度随时间的变化
外检测方法的高效检测信号正问题数值模拟方法
和缺陷定量反演逆问题求解算法（见图 4）。针
对复杂三维结构缺陷的瞬态红外检测信号的高效
数值模拟瓶颈问题，2020 年提出了基于傅里叶分
解，结合频响函数插值和无损场数据库的方法，
有效实现了复杂红外脱黏检测温度场信号的正问
题快速高精度计算，并基于确定论优化算法，率
先实现了多层结构脱黏缺陷红外检测缺陷位置、
大小、形状的定量反演重构。同时，针对涡流红 （d）裂纹深度不同时的 Q 点温度曲线
外检测方法的三维瞬态涡流场 / 温度场高效数值
图 4 红外检测 / 涡流红外检测瞬态信号高效计算方法的
模拟问题，拓展了高效正演算法，引入时域能量
等效概念处理高频涡流热流，开发了涡流红外损 开发和验证
伤检测信号的高效计算方法和程序，实现了脉冲 针对托卡马克装置运行中的等离子体破裂事
涡流红外瞬态温度场的高效计算。这些成果丰富 件可能造成的聚变堆结构安全问题，团队开发了
了内外热源红外无损检测相关数值模拟理论，在 系列多场耦合结构力学行为数值模拟方法和程序，
托卡马克聚变堆第一壁多层结构脱黏缺陷定量评 为堆内结构的磁 - 力耦合力学响应计算提供了方
价和重燃叶片热障涂层试件缺陷定量检测中有很 法（见图 5）。为了解决多场力学分析中强非线
好的应用前景。 性耦合导致的数值计算不稳定性问题，2020 年开
发了基于高斯 - 赛德尔迭代的线性化计算方法，
在时域积分过程中保持系数矩阵不变的前提下，
显著提高了算法的收敛性和稳定性，实现了耦合
响应的高效高精度数值求解。该方法和程序的有
效性基于 TEAM 16 标准问题得到了验证，并成
功应用于 HL-2M 托卡马克装置真空室在典型垂
（a）带裂纹缺陷的不锈钢试件加热 0.18 s 的红外图像 直位移事件和 Halo 电流联合作用下的动态响应
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2021年 第43卷 第4 期
无损检测
