Structure recognition of conductive materials utilizing FE-algorithms of non-destructive eddy-current testing

• Autorzy: Gawrylczyk K. , Kugler M.

Warianty tytułu

PL

Rozpoznawanie struktury materiałów przewodzących przy wykorzystaniu algorytmów defektoskopii wiroprądowej opartych na MES

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with progress in electromagnetic methods used for structure evaluation of conducting materials. The term "electromagnetic methods" covers the following areas: magneto-inductive methods, magnetic leakage flux probe method, magnetometer principle and eddy-current methods. In 6948 the German visionary Friedrich Förster established his own company and developed highly sensitive measuring devices for magnetic fields at the Kaiser-Wilhelm-Institute. The methods and examples described in this paper relate only to eddy-current method, but the same idea may be applied for other methods, indeed. For the aim of inner structure recognition the sensitivity analysis with finite elements is proposed.

PL

Praca dotyczy postępu w elektromagnetycznych metodach badania struktur przewodzących. Od roku 1948, gdy niemiecki wizjoner Friedrich Förster rozpoczął badania w Instytucie Cesarza Wilhelma w badaniach tych nastąpił wielki rozwój. Metody i przykłady opisane w niniejszej pracy odnoszą się jedynie do wiroprądowych badań materiałów, jednak przedstawiona idea może być łatwo przeniesiona do innych metod elektromagnetycznych. Opiera się ona na analizie układu pomiarowego metodą elementów skończonych, a następnie na przeprowadzeniu zadania odwrotnego umożliwiającego identyfikację struktury wewnętrznej materiału. Efektywne przeprowadzenie takiego zadania wymaga dostarczenia informacji o gradiencie funkcji celu, do czego wykorzystywana jest analiza wrażliwościowa wielkości pola elektromagnetycznego. Metody tej analizy, dobrze poznane i opisane w teorii obwodów elektrycznych, są dopiero rozwijane dla pól elektromagnetycznych. Zadania odwrotne prowadzą zwykle do źle uwarunkowanych, nadokreślonych układów równań. Uzyskane rozwiązanie jest często wynikiem kompromisu możliwej do uzyskania rozdzielczości w stosunku do użytych danych pomiarowych obciążonych błędami. Zastosowanie regularyzacji pozwala uzyskać zbieżność algorytmu nawet w takich przypadkach.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetism; finite element analysis; electromagnetic fields

PL

elektromagnetyzm; metoda elementów skończonych; pola elektromagnetyczne

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 53, nr 6
• Strony: 14--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Gawrylczyk K.

autor

Kugler M.

• Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki, Politechnika Szczecińska,

Bibliografia

• [1] K. M. Gawrylczyk: Sensitivity evaluation methods of electromagnetic quantities with FE-analysis. COMPEL, Vol. 17, No 1/2/3, 1998, pp. 78-84.
• [2] O. C. Zienkiewicz, K. Morgan: Finite Elements and Approxination Method. John Willey & Sons, New York 1983.
• [3] K. M. Gawrylczyk, M. Kugler: Time Domain Sensitivity Analysis of electromagnetic Quantities Utilising FEM for the identification of material conductivity distributions, COMPEL, vol. 25, No.3, 2006, pp. 589-595.