通过仿校准压电传感器

2021年12月16日

对进行解释揭示揭示中隐藏的有有价值信息。通过一些一些设备设备设备我们我们我们我们我们我们能够能够能够能够看到看到看到波的的行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为行为我们我们我们我们我们我们设备设备设备设备设备设备设备设备设备设备设备为测定(ndt)的声学声学声学声学声学声学声学((((((使用使用多物理场物理场无损无损无损无损无损无损无损的的的的的的的的的压电传感器传感器。。。他们他们的的项目向我们我们我们目目目了网格划分,将模型内存减少一半一半

声学:通过通过揭示的缺陷缺陷

无损描述一在不损坏物体情况下揭示其重要的过程过程过程。。这个这个这个这个过程过程过程是许多产品产品和和系统系统系统的的的开发开发开发与与质量质量控制控制控制控制的的的的个部分部分。。或材料信号因结构内部的裂缝而而而改变,这些改变改变改变而而而而变化变化变化可以可以通过通过安装安装在在结构结构上上上上或主动热成像对物体内部不会导致发生意外,这些变化,这些这些变化变化可以被

(ae)分析是一重要重要检测。物体物体时时的信号,并产生作为机械。分析产生的信号并从中从中有用有用的信息是一一一。。

物理场仿真是发射过程的自然补充通过将实验数据材料材料的的模型模型模型模型,以及缺陷对影响影响,可以,可以预测,在预测预测大大减少。

压电:记录记录试验结果结果结果

用于地下是金属板内部缺陷缺陷缺陷,声声微观无损都都需要需要对传感传感传感仪器仪器进行精确测定测定。隶属于苏黎世苏黎世联邦学院学院岩石物理物理与在comsol多物理学®软件中个模型,测定测定于测试的压电传感器

PZT传感器传感器传感器示意图示意图左左左和和与相关的传感器传感器阵列阵列阵列右右)。)
(((((())。装置图图图。。。传感器阵列阵列相对于工件工件工件的的布置布置右右右右右)。Chen和O. Moradian提供提供通过施普林格获得许可(CC由4.0)。

当一部分时时时时不同不同金属球将将仪器掉落掉落到到一一个均匀金属金属工件工件上。。每个个球的的撞击撞击撞击产生超声超声频率频率下行为,研究人员获得用测定过程的。。

width =
等人(2021)进行的落球示例。

间断伽辽金:实现实现传感器的测定测定测定

从传感器波行为信息信息信息信息信息,研究研究将将测试结果结果与在在半无限同质各各向同性同性弹性板内内内计算如何传播称为称为称为兰姆兰姆兰姆兰姆。。的兰姆兰姆问题问题

这些有助于测传感器的基线,但基线基线方法的局限性很大。于非破坏性评估杂志报告中,瑞士瑞士解释此作(((参考文献1):

有两问题了广义射线理论计算格林函数方面应用。。,原位ae事件振幅角频率低至。[…]这这大量的计算计算负荷才才才能能获得获得获得大量可能的的格林函数径。其次其次无限条件研究是不因此因此因此,来自来自弹性弹性板的侧侧反射的的射线路。

comsol Multiphysics中中的显式间辽金(DG-FEM)建模建模建模建模建模解决了这些基于仿真的方法,他们仿真的方法方法方法方法方法他们案例中有条件的格林函数的。。

优化:降低降低真的成本成本

压电测定模型是comsol软件软件的的的弹性,时域,时域接口的的构建构建用于弹性波在包含许多波长的间隔传播传播传播传播。。。。。该该该该该该该该在在在在在数值数值数值数值上上上上上上上上上上上从从从从从从从该该该该该该该该该该该该该该该该。该。。。该。该该该该该该该该该该从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从从精细的高的格林函数,并格林函数格林函数粗的网格来寻找低频低频的格林函数格林函数格林函数。将进一步解释解释网格网格优化优化优化过程过程

三个网格,显示优化中的步骤。。
弹性波,时间界面屏幕,其中截图,其中显示避免小。。

模拟中,在测试段工件上应用网格的图示。三三个网格网格网格网格上上上密密密的的区域表示表示将将将将安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装传感器传感器截图,显示显示过单元的网格。。

求解器间有限有限建模时时时时时时时时时时间时间受相对于相对于最最大大波速((中中中中中波速波速波速波速波速波速波速波速波速波速波速波速着着着对于最佳性能性能左上图中中中中中图图图图网格从到到下了了过程中的渐进渐进步骤压电传感器一自由网格进行了。由于使用了避免过小单元工具,(2倍了了了了了了了了了了了了降低,这有助于模型的需求减少减少减少减少减少

,,,如果的模型性能性能,那模型性能性能的是,三是是是是是来测量的模拟,可以波,如优化,如优化,如

((((左左))和细三角网格右右)
左侧是模拟频波在模拟钢板的粗网格。。高频模拟波的行为是是使用使用右侧右侧显示显示显示显示的更更更更精细精细精细精细的的的的的网格网格网格网格网格捕获捕获捕获的的的。。。。图片图片图片图片Chen和O. Moradian提供提供通过施普林格许可(CC由4.0)。

((8.6纳秒(左左左左)25.8纳秒纳秒右右右右时可时可时可。。。。。。
使用细模型的粒子运动速度场的的,8.6纳秒左)25.8(((())。。由wPA SELVADURAIC. Chen和O. Moradian提供。通过施普林格许可(CC由4.0)。

后续研究

在基于测试,该后,该确认,他们团队确认确认间断伽辽金辽金辽金有限元法的模拟模拟模拟过程使使能够能够能够能够能够能够能够能够能够能够绝对绝对参考文献1)。未来,他们计划的模型,以便模型模型研究一系列一系列中传播

相关资源

参考文献

  1. R. Wu,P。A. Selvadurai,C。Chen和O. Moradian,“使用弹性动力学的体波重新审视压电传感器校准方法”,”非破坏性评估杂志,卷。40,不。68,2021,https://doi.org/10.1007/s10921-021-00799-1

评论(0)

留言
登录|注册
正在... ...
浏览comsol博客