吴　江，周志雄，贾　登，王孟法

(中国石油集团钻井工程技术研究院， 北京 102206)



交流电磁场检测激励频率的有限元模拟优化

吴江，周志雄，贾登，王孟法

(中国石油集团钻井工程技术研究院， 北京 102206)

在交流电磁场检测(ACFM)技术开发过程中，由于试验条件限制无法对不同材料的大量裂纹进行逐一试验，如果采用数值模拟的方法代替试验可以节省工作量。以COMSOL多物理场仿真分析软件为工具，建立ACFM检测过程中的电磁场分布数值模型,并进行求解，分析了ACFM检测中激励频率对不同深度裂纹的敏感性，提出了ACFM检测中对非铁磁性金属检测的激励频率的优选方法。

交流电磁场检测;激励频率;裂纹深度;检测灵敏度

交流电磁场检测(ACFM)技术是20世纪80年代由伦敦大学机械工程系的无损检测中心首先提出的,是一种非接触式金属表面缺陷检测方法。其优点是：无须清理被检测材料表面的油漆、涂层和杂质覆盖物，不会破坏结构表面保护层；一次完成缺陷的定性定量检测，检测速度快；操作简单，现场使用方便，可显著节约检测时间，降低检测成本。

图1　ACFM检测原理示意(表面电流分布)

交流电磁场检测技术的基本原理如图1所示。在交流电磁场激励下，工件表面产生感应电流，感应电流激发感应磁场。无缺陷时，感应电流在工件表面均匀分布，电流线平行且密度相同。当工件表面存在缺陷时，由于缺陷处不导电而使得感应电流沿着缺陷边缘流过，产生电流扰动，扰动产生的变化主要有两点(见图1)：一是电流绕过缺陷产生一定的旋转效果；……