Page 100 - 无损检测2022年第七期

郭建美,等:
平行钢丝束填充状态对表层缺陷漏磁场的弱化规律分析

图 2 45 钢不同排布形式的平行钢丝束 图 3 平行钢丝束缺陷检测示意
丝呈同心圆从最外层向里层逐渐增多直至充满, 这 仿真时, 最外两层钢丝 材 料 为 45 钢, 其 余 钢 丝 位
种排布形式称为圆形排布; 图 2 ( b ) 中钢丝逐层包围 置设置为空气。圆形分布 中, 圆 心 处 钢 丝 的 磁 感
缺陷钢丝直至充满, 这种排布形式称为扇形排布。 应强度最 低, 靠 近 导 线 处 的 磁 感 应 强 度 最 高; 扇
在 ANSYS 平台上建立了平行钢丝束和磁化线 形分布中, 由于退磁 场 和 励 磁 线 圈 等 因 素 的 共 同
圈的三维模型( 见图 3 ), 对不同排布方式下钢丝的 作用, 距离 圆 心 等 径 向 距 离 时, 最 外 层 钢 丝 的 磁

磁场分布进行了仿真。设钢丝直径为 7 mm , 组合 感应强度明显高于内层 的。 另 外, 对 于 两 种 排 布
钢丝直径为 85 mm , 缺陷宽度 为 5 mm , 缺 陷 深 度 方式中不同钢丝层 数 的 情 况, 通 过 仿 真 计 算 了 缺

为 4mm , 缠绕在平行钢丝束上的磁化线圈宽度为 陷钢丝的 磁 感 应 强 度 B 及 其 对 应 的 磁 导 率 μ 。

100mm , 匝数为 1500 , 激励电流为 1A 。 不同排 布 方 式 钢 丝 束 的 参 数 及 仿 真 结 果 如 表 1
平行钢丝束磁场分布的仿真结果如图 4 所示, 和表 2 所示。

图 4 平 行 钢 丝 束 磁 场 分 布 的 仿 真 结 果
表 1 圆形排布钢丝束参数及磁场参数仿真结果 表 2 扇形排布钢丝束参数及磁场参数仿真结果
钢丝 H / μ / 钢丝 H / μ /
序号 η 序号 η
根数 ( A · m -1 ) ( ×10 ) 根数 ( A · m -1 ) ( ×10 )
3
3

1 1 55233 0.31 0.5714 1 1 55233 0.31 0.5714

2 6 6973 1.11 0.0952
2 20 2648 2.41 0.0286
3 13 4292 1.47 0.0440

3 40 2040 2.48 0.0143 4 20 3256 1.69 0.0286

4 50 1957 2.54 0.0114 5 29 2481 2.08 0.0197

6 39 2196 2.31 0.0147

5 56 1906 2.58 0.0102
7 48 1990 2.52 0.0119

6 57 1890 2.60 0.0100 8 57 1890 2.60 0.0100
6
2
2022 年 第 44 卷 第 7 期

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