Identification of Material Defects in Metallic Materials Using Lorentz Force Eddy Current Testing
Identification of Material Defects in Metallic Materials Using Lorentz Force Eddy Current Testing
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使用洛伦兹力涡流检测识别金属材料中的材料缺陷
DOI:
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发表时间:
2013
期刊:
影响因子:
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通讯作者:
R. Peter
中科院分区:
文献类型:
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作者:
D. Uhlig;R. Peter
Der Einsatz von metallischen Werkstoffen ist in Industrie und Baugewerbe von enormer Bedeutung. Die immer starkere Ausnutzung bis zur Grenze der Belastbarkeit eines Materials macht eine genaue Untersuchung des eingesetzten Metalls erforderlich. Um sicherzustellen, dass ein Bauteil fehlerfrei ist und den geforderten Belastungen standhalten wird, ist meist eine 100%ige Uberprufung notwendig. Dazu steht eine Auswahl an zerstorungsfreien Werkstoffprufverfahren zur Verfugung. Die Anwendbarkeit ist oft begrenzt oder kostspielig.
Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Beschreibung des zerstorungsfreien Werkstoffprufverfahrens mit dem Namen "Lorentzkraft-Wirbelstromprufung" und dem experimentellen Funktionsnachweis. Das kontaktlose Messverfahren wurde vor Kurzem an der Technischen Universitat Ilmenau erfunden und im Rahmen des Graduiertenkollegs 1567 weiter entwickelt. Diese Arbeit fasst die Ergebnisse der Grundlagenforschung im Bereich experimenteller zerstorungsfreier Werkstoffprufung mittels Lorentzkraft-Wirbelstromprufung zusammen, ohne den Anspruch zu erheben, unmittelbar industrielle Anwendungen zu ermoglichen.
Das Verfahren "Lorentzkraft-Wirbelstromprufung" bietet durch die Nutzung von magnetischen Gleichfeldern hohere Eindringtiefen als klassische Wirbelstrommessverfahren unter gleichen Einsatzbedingungen, die magnetische Wechselfelder einsetzen. Dies ermoglicht die Detektion von tiefliegenden Defekten innerhalb eines elektrisch leitfahigen nichtferromagnetischen Werkstoffes. Es wird gezeigt, wie Defekte sicher mit der Lorentzkraft-Wirbelstromprufung erkannt werden (Detektion), wo sie sich befinden (Lokalisation) und bereitet mit der Beschreibung des direkten Problems die Rekonstruktion vor (inverses Problem).
Zur Beschreibung des direkten Problems ist es notwendig, zunachst das Verhalten eines bewegten Festkorpers ohne Defekt in Wechselwirkung mit einem Magnetfeld zu beschreiben. Die Einfuhrung eines relativ simplen Prototypmodels soll Grenzen des Verfahrens aufzeigen und gleichzeitig die grundlegenden Gesetzmasigkeiten erklaren.
Als Funktionsnachweis werden experimentelle Daten fur kunstliche Defekte vorgestellt. Eine Beschreibung der Grenzen des Messverfahrens und eine Analyse des Messsignals werden am genutzten Versuchsaufbau durchgefuhrt und Vorschlage zur Erweiterung des Messbereichs gegeben.