کمک شرایط مرزی امپدانس در مدل سازی تست غیر مخرب (NDT)

چگونه یک هندسه سه بعدی را برای کاهش منابع محاسباتی مورد نیاز برای مدل سازی ساده می کنید؟ این کار را به صورت دو بعدی انجام دهید. اگر این پدیده را فقط در سه بعدی بتوان به درستی شبیه سازی کرد چه؟ صفحات تقارن را بیابید و اندازه را کاهش دهید، اکثر اجسام مهندسی به نوعی متقارن هستند. اگر تقارن وجود نداشته باشد، مانند انتشار ترک های تصادفی از طریق یک لوله فولادی، چه؟ خب، همانطور که این داستان از COMSOL News 2012 نشان می‌دهد، روش‌های دیگری مانند استفاده از شرایط مرزی امپدانس برای شبیه‌سازی تست غیرمخرب (NDT) وجود دارد.

الیور نمیتز در شرکت Salzgitter Mannesmann Forschung (SZMF) کار می کند ، که در میان سایر پروژه های تحقیق و توسعه، روش های آزمایش غیرمخرب را برای گروه Salzgitter ارائه و توسعه می دهد. سالزگیتر یکی از بزرگترین تولیدکنندگان فولاد در اروپا با بیش از 100 شرکت تابعه و شرکت مرتبط و درآمدی نزدیک به 10 میلیارد یورو است. یکی از بخش های آنها لوله است، که در آن کیفیت از طریق آهنرباهای بزرگ شناسایی ترک ها و عیوب تضمین می شود. سیگنال ها “نشت شار مغناطیسی” و نیاز به عمل را نشان می دهند.

اما اگر نقص ناچیز یا در محدوده کیفی قابل قبول بود چه؟ چرا خط مونتاژ را متوقف کنید و با روش های دیگر ترک را بررسی کنید؟ الیور بخشی از تلاش برای استفاده از روش NDT موجود برای ارائه اطلاعات بیشتر از وجود یک نقص است. برای انجام این کار، او فرآیند و سیگنال های برگشتی را در برخی از نمونه های استاندارد با ایرادات معرف شبیه سازی کرد. با این نوع اطلاعات، سیگنال های موجود در کف کارخانه را می توان بهتر تجزیه و تحلیل کرد تا میزان، اندازه و ارتباط عیب با لوله را درک کرد.

مولفه x حاصل از چگالی شار مغناطیسی در عرض های بریدگی مختلف.

ارائه یک چارچوب مرجع بخش آسان بود. مدل‌سازی دشوار بود زیرا نقص‌ها اغلب متقارن نیستند و یک مدل سه بعدی در مقیاس کامل از آهنربای بزرگ، لوله بزرگ و یک شکاف یا شکاف کوچک مورد نیاز بود. اما الیور از رابط کاربری شرط مرزی امپدانس داخلی در ماژول AC/DC برای مدل‌سازی افکت پوست استفاده کرد. با توجه به اینکه ضخامت لوله یک مرتبه بزرگتر یا بیشتر از عمق پوست بود، این تقریب تضمین شده بود. این درجات آزادی مورد نیاز (DOFs) را یک سوم کاهش داد. داستان کامل را در گالری استوری کاربر بخوانید.