唐 炜，张 莉，葛向兵

(江苏科技大学机械工程学院，江苏 镇江 212003)

0 引言

电涡流检测是一种基于电磁感应原理的常规无损检测方法，具有检测速度快，灵敏度高，抗干扰能力强，非接触测量等特点[1]。船舶工业是装备制造业的重要组成部分，在国民经济发展和国防建设中具有重要的地位和作用。在钢质船舶制造过程中，焊接是重要工序之一，焊接过程中会在结构上产生相当大的焊接残余应力，容易引发焊缝裂纹，从而对船舶安全航行造成潜在的隐患和风险。为避免事故的发生，结合涡流检测的优点，对船舶焊缝裂纹等缺陷进行定性/定量的仿真分析是非常必要的环节。基于有限元仿真法有针对性地建立涡流检测有限元模型，从电磁场分布的角度深入分析不同裂纹参数对磁感应强度的影响，从而为快速、准确地获取缺陷的三维真实情况(尺寸、位置和形状)提供参考依据，同时也有利于涡流传感器参数的优化设计，并降低了涡流检测系统的实验成本。

1 涡流检测裂纹的原理

涡流检测是涡流效应的一项重要应用。当涡流传感器激励线圈靠近导电工件时，由于磁场的作用，工件中会产生电涡流，同时该电涡流也会形成感应磁场。若工件表面存在裂纹等缺陷，由于裂纹电阻大，会切断或降低电涡流，使其流向发生扭曲，朝着缺陷的底部和边缘偏转，从而影响到工件周围感应磁场的分布[2]。因此，可通过测量该感应磁场的变化，实现裂纹等缺陷的定性/定量分析。……