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矩形⁃圆形涡流探头设计与碳纤维预浸料的无损检测
被引量:
4
1
作者
陈云瑞
季宏丽
裘进浩
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期109-115,共7页
预浸料作为制备碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)的原材料,它的质量将直接影响材料成品的性能。本文将涡流检测技术应用于预浸料的损伤检测上,针对预浸料中涡流较小,损伤信号更容易被双圆形线圈构成的发射⁃接收(Tr...
预浸料作为制备碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)的原材料,它的质量将直接影响材料成品的性能。本文将涡流检测技术应用于预浸料的损伤检测上,针对预浸料中涡流较小,损伤信号更容易被双圆形线圈构成的发射⁃接收(Transmit⁃receive,T⁃R)型探头的提离影响以及该探头对损伤方向检测不敏感的问题,设计了一种矩形⁃圆形(Rectangle⁃circular,R⁃C)型探头。理论上,无论探头如何提离均不会对接收信号产生影响。通过三维电磁有限元仿真优化设计了矩形线圈的尺寸并验证了R⁃C型探头的可行性。实验研究表明,与原T⁃R探头相比,R⁃C型探头的提离带来的影响明显减小,且对预浸料上的纤维弯曲方向有很好的表征,对裂纹也有其独特的表征方式;但在相同激励下接收到的信号大小要小于原探头。
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关键词
涡流检测
预浸料
R⁃C型探头
三维电磁有限元仿真
纤维弯曲
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职称材料
多层板式电涡流阻尼器构型与磁路优化分析
被引量:
10
2
作者
汪志昊
李国豪
+2 位作者
田文文
郜辉
张新中
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第19期103-108,共6页
为提升板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,对比分析了单层与多层PECD典型构型的紧凑性与材料利用率,发展与完善了多层PECD构型与磁路优化设计。基于某单排式多层PECD样机阻尼性能测试结果,校验了三维电磁场有限元稳态分析法预测PECD等...
为提升板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,对比分析了单层与多层PECD典型构型的紧凑性与材料利用率,发展与完善了多层PECD构型与磁路优化设计。基于某单排式多层PECD样机阻尼性能测试结果,校验了三维电磁场有限元稳态分析法预测PECD等效阻尼系数的精度;仿真分析获得了永磁体与导体铜板之间的磁场间隙、永磁体的固定材料、间距与布置方式等参数对多层PECD等效阻尼系数的影响规律,据此提出了多层PECD的优化构型与磁路。结果表明:与单层PECD相比,多层PECD耗能效率得到有效提升,结构也更为紧凑;磁场间隙及永磁体的固定材料、布置方式与间距等对PECD等效阻尼系数均有显著影响,其中磁场间隙、相邻永磁体磁极布置与间距等存在最优参数。多层PECD的优化构型与磁路为:磁场间隙宜尽可能减小;采用非导磁材料固定永磁体;同侧永磁体宜阵列布置;永磁体沿阻尼器运动方向磁极宜相反布置,间距取0.2倍永磁体同向尺寸;永磁体沿垂直于阻尼器运动方向磁极宜相同,且间距越小越好。
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关键词
板式电涡流阻尼器
构型
磁路
三维
电磁
场
有限元
仿真
耗能效率
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职称材料
竖向TMD用板式电涡流阻尼器磁路对比分析
被引量:
10
3
作者
汪志昊
李国豪
+2 位作者
周佳贞
田文文
郜辉
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第7期233-239,共7页
为提升竖向TMD用板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,分别开展了典型竖向电涡流TMD样机的阻尼性能测试与有限元仿真分析,基于相邻永磁体有效耦合率性能指标,采用三维电磁场有限元分析方法分别优化了外置式与内置式PECD的磁路设计,并对比...
为提升竖向TMD用板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,分别开展了典型竖向电涡流TMD样机的阻尼性能测试与有限元仿真分析,基于相邻永磁体有效耦合率性能指标,采用三维电磁场有限元分析方法分别优化了外置式与内置式PECD的磁路设计,并对比分析了各磁路的耗能效率、耐久性与占用空间等。研究结果表明:提出的相邻永磁体有效耦合率可以很好地表征永磁体相互作用对PECD等效阻尼系数的影响程度,有助于指导磁路优化设计;外置式与内置式PECD磁路优化设计方案在相邻永磁体磁极布置、水平与竖向适宜间距等方面均存在较大差别;各最优磁路永磁体用量一定时,内置式PECD的等效阻尼系数略低于外置式PECD(附加导磁钢板),但远高于外置式PECD(无导磁钢板);装配内置式PECD的竖向TMD结构相对紧凑,且耐久性也相对较高。
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关键词
调谐质量阻尼器
板式电涡流阻尼器
等效阻尼系数
磁路
三维
电磁
场
有限元
仿真
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职称材料
题名
矩形⁃圆形涡流探头设计与碳纤维预浸料的无损检测
被引量:
4
1
作者
陈云瑞
季宏丽
裘进浩
机构
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期109-115,共7页
基金
国家自然科学基金(51875277)资助项目
国家自然科学基金创新团队(51921003)资助项目
+2 种基金
机械结构力学及控制国家重点实验室课题(MCMS-I-0518K01,MCMS-I-0519G02)资助项目
基础加强计划技术领域基金(2019-JCJQ-JJ-337)资助项目
江苏高校优势学科建设工程(PAPD)资助项目。
文摘
预浸料作为制备碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)的原材料,它的质量将直接影响材料成品的性能。本文将涡流检测技术应用于预浸料的损伤检测上,针对预浸料中涡流较小,损伤信号更容易被双圆形线圈构成的发射⁃接收(Transmit⁃receive,T⁃R)型探头的提离影响以及该探头对损伤方向检测不敏感的问题,设计了一种矩形⁃圆形(Rectangle⁃circular,R⁃C)型探头。理论上,无论探头如何提离均不会对接收信号产生影响。通过三维电磁有限元仿真优化设计了矩形线圈的尺寸并验证了R⁃C型探头的可行性。实验研究表明,与原T⁃R探头相比,R⁃C型探头的提离带来的影响明显减小,且对预浸料上的纤维弯曲方向有很好的表征,对裂纹也有其独特的表征方式;但在相同激励下接收到的信号大小要小于原探头。
关键词
涡流检测
预浸料
R⁃C型探头
三维电磁有限元仿真
纤维弯曲
Keywords
eddy current detection
prepreg
R-C probe
three-dimensional electromagnetic finite element simulation
fiber waviness
分类号
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
多层板式电涡流阻尼器构型与磁路优化分析
被引量:
10
2
作者
汪志昊
李国豪
田文文
郜辉
张新中
机构
华北水利水电大学土木与交通学院
大连理工大学建设工程学部
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第19期103-108,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51878274)
国机集团重大科技专项“工业工程环境振动监测预警及智能控制关键技术研究与应用”
郑州市城市综合防灾重点实验室项目(201618)
文摘
为提升板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,对比分析了单层与多层PECD典型构型的紧凑性与材料利用率,发展与完善了多层PECD构型与磁路优化设计。基于某单排式多层PECD样机阻尼性能测试结果,校验了三维电磁场有限元稳态分析法预测PECD等效阻尼系数的精度;仿真分析获得了永磁体与导体铜板之间的磁场间隙、永磁体的固定材料、间距与布置方式等参数对多层PECD等效阻尼系数的影响规律,据此提出了多层PECD的优化构型与磁路。结果表明:与单层PECD相比,多层PECD耗能效率得到有效提升,结构也更为紧凑;磁场间隙及永磁体的固定材料、布置方式与间距等对PECD等效阻尼系数均有显著影响,其中磁场间隙、相邻永磁体磁极布置与间距等存在最优参数。多层PECD的优化构型与磁路为:磁场间隙宜尽可能减小;采用非导磁材料固定永磁体;同侧永磁体宜阵列布置;永磁体沿阻尼器运动方向磁极宜相反布置,间距取0.2倍永磁体同向尺寸;永磁体沿垂直于阻尼器运动方向磁极宜相同,且间距越小越好。
关键词
板式电涡流阻尼器
构型
磁路
三维
电磁
场
有限元
仿真
耗能效率
Keywords
planar eddycurrent damper(PECD)
configuration
magnetic circuit
3-D electromagnetic field finite element simulation
energy dissipation efficiency
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
竖向TMD用板式电涡流阻尼器磁路对比分析
被引量:
10
3
作者
汪志昊
李国豪
周佳贞
田文文
郜辉
机构
华北水利水电大学土木与交通学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第7期233-239,共7页
基金
国家自然科学基金(51878274)
河南省高等学校青年骨干教师资助计划(2015GGJS-104)
+1 种基金
河南省高校科技创新团队支持计划(15IRTSTHN028)
郑州市城市综合防灾重点实验室项目(201618)
文摘
为提升竖向TMD用板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,分别开展了典型竖向电涡流TMD样机的阻尼性能测试与有限元仿真分析,基于相邻永磁体有效耦合率性能指标,采用三维电磁场有限元分析方法分别优化了外置式与内置式PECD的磁路设计,并对比分析了各磁路的耗能效率、耐久性与占用空间等。研究结果表明:提出的相邻永磁体有效耦合率可以很好地表征永磁体相互作用对PECD等效阻尼系数的影响程度,有助于指导磁路优化设计;外置式与内置式PECD磁路优化设计方案在相邻永磁体磁极布置、水平与竖向适宜间距等方面均存在较大差别;各最优磁路永磁体用量一定时,内置式PECD的等效阻尼系数略低于外置式PECD(附加导磁钢板),但远高于外置式PECD(无导磁钢板);装配内置式PECD的竖向TMD结构相对紧凑,且耐久性也相对较高。
关键词
调谐质量阻尼器
板式电涡流阻尼器
等效阻尼系数
磁路
三维
电磁
场
有限元
仿真
Keywords
tuned mass damper(TMD)
planar eddy current damper(PECD)
equivalent damping coefficient
magnetic circuit
3-D electromagnetic field finite element simulation
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
在线阅读
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矩形⁃圆形涡流探头设计与碳纤维预浸料的无损检测
陈云瑞
季宏丽
裘进浩
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
多层板式电涡流阻尼器构型与磁路优化分析
汪志昊
李国豪
田文文
郜辉
张新中
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
竖向TMD用板式电涡流阻尼器磁路对比分析
汪志昊
李国豪
周佳贞
田文文
郜辉
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
10
在线阅读
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职称材料
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