Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 12

Impact of Lift-Off in 3MA-NDT Harmonic Analysis Signal-via Numerical Methods and Experiment

10.15199/48.2021.12.07

nr katalogowy: 134752
10.15199/48.2021.12.07

Streszczenie

In this paper, the impact of lift-off on the 3MA minaturized probe head via harmonic analysis method is discussed. The electromagnetic signals are examined using two numerical computational methods; the finite element method (FEM) and the finite volume method (FVM) by taking into account the hysteretic and eddy current behavior of ferromagnetic parts. The investigation is run on bilayer specimen and the result demonstrates the ability and accuracy of both FVM and FEM to reprocduce the experimental signals. Beside this, simulations are carried out for various lift-off in order to evaluate the skin depth and limit of the magnetic NDT technique.

Abstract

W artykule omówiono wpływ oderwania na głowicę sondy zminaturyzowanej 3MA metodą analizy harmonicznej. Sygnały elektromagnetyczne są badane za pomocą dwóch numerycznych metod obliczeniowych; metoda elementów skończonych (MES) i metoda objętości skończonych (FVM) z uwzględnieniem histerezy i zachowania prądów wirowych elementów ferromagnetycznych. Badanie prowadzone jest na próbce dwuwarstwowej, a wynik wykazuje zdolność i dokładność zarówno FVM, jak i MES do odtworzenia sygnałów doświadczalnych. Oprócz tego przeprowadzane są symulacje dla różnych podniesień w celu oceny głębokości skóry i granic magnetycznej techniki NDT. (Wpływ odbicia w sygnale analizy harmonicznych 3MA-NDT analizowany za pomocą metod numerycznych i eksperymentu)

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] W. A. Theiner, and I. Altpeter “Hardness and residual stress measurements on components using micro-magnetic NDT quantities” in 7th International Conference on NDE in the Nuclear Industry, Grenoble, France 1985.
[2] I. Altpeter, G. Dobmann, R. Kern, and W. A. Theiner “ Quantitative hardening-depth-measurements up to 4 mm by means of micromagnetic microstructure multiparameter analysis -3MA.” in: Chimenti, D.E. (Ed.); Thompson, D.O. (Hrsg.): Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 7B. New York, London: Plenum Press, 1988, S. 1471-1475pp.
[3] V. Hauk, Eckhardt Schneider, P. Stuitje, and W. Theiner, “Comparison of different methods to determine residual stresses nondestructively” in Höller, P. (Hrsg.): New procedures in nondestructive testing. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 1983, S. 561-574.
[4] U. Laub and I. Altpeter, “Cast Iron Inspection by Means of Micromagnetic Procedures, European Conference on Nondestructive Testing.” Vol. 1: Non-Destructive Testing for Safety, Reliability and Protection of Environment. - Comité Européen sur les Essais Non Destructifs (ECNDT). - Broendby, Denmark: 7th ECNDT. - 87-986898-0-00 (ISBN). - (1998).
[5] B. Wolter, C. Boller, C. Conrad, H. G. Herrmann, R. Kern and H. Kopp, “Future trends in steel development, processing technologies and applications” bringing the automotive, supplier and steel industries together. Düsseldorf, (2014) 698- 70.
[6] Y. Gabi, K. Jacob, B. Wolter, C. Conrad, B. Strass and J. Grimm, “Analysis of incremental and differential permeability in NDT via 3D-simulation and experiment.” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 505, 01 July 2020, Vol.505.
[7] Y. Gabi, “FEM Modelling of a 3MA Non-destructive Testing System on Line of Production of Dual Phase Steel.” Grenoble 27.04.2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749118
[8] Y. Gabi, B. Wolter, A. Gerbershagen, M. Ewen, P. Braun, and O. Martins, “FEM Simulations of Incremental Permeability Signals of a Multi-layer Steel with Consideration of the Hysteretic Behaviour of each Layer.” IEEE. Trans.Magn., vol 50, n°4, 2014.
[9] M. Ewen, N. Blaes, D. Bokelmann, P. Braun, C. Conrad, Y. Gabi, R. Kern, H. Kopp, and B. Wolter, “Nondestructive determination of mechanical properties of open-die forgings and potentials for full implementation in production process chain.” in Proceedings of the “11th European Conference on Nondestructive Testing, ECNDT 2014”, October 6-10, 2014, Prague, Czech Republic; Paper Th.3.7.1.
[10] Y. Gabi, D. Böttger, B. Straß, B. Wolter, C. Conrad, and F. Leinenbach, “Local Electromagnetic Investigations on Electrical Steel FeSi 3% via 3MA Micromagnetic NDT System.” in Proc. of the “12th European Conference on Nondestructive Testing, ECNDT 2018”, June 11–15, 2018, Gothenburg, Sweden; Swedish NDT Society: Gothenburg, Sweden, 2018; Paper ID-ECNDT-0500-2018.
[11] Y. Gabi, O. Martins, B. Wolter, C. Conrad, and B. Straß, “3MA Non-destructive analysis on hardened material by finite element simulation and experiment.” International Conference on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb (CISTEM), 1-4, 2018.
[12] Y. Gabi, O. Martins, B. Wolter, and B. Straß, “Combination of electromagnetic measurements and FEM simulations for nondestructive determination of mechanical hardness.” AIP Advances, 8 (2018) 047502–047502.
[13] H. Pitsch, “Die Entwicklung und Erprobung der Oberwellenanalyse im Zeitsignal der magnetischen Tangentialfeldstärke als neues Modul des 3MA-Ansatzes (Mikromagnetische-Multiparameter-Mikrostruktur-und Spannungsanalyse).” Dissertation.Universität des Saarlandes, Saarbrücken. 1990.
[14] D. C. Jiles, B. Thoelke, and M. K. Devine, “Numerical determination of hysteresis parameters for the modeling of magnetic properties using the theory of ferromagnetic hysteresis”, IEEE Trans. Magn, vol. 28, no. 1, pp. 27–35, Jan. 1992.
[15] D. Sedira, Y. Gabi, Kedous-Lebouc, K. Jacob, B. Wolter, and B. Straß. “ABC method for hysteresis model parameters identification.” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 01 July 2020, vol.505.
[16] L. Alloui, “Modélisation tridimensionnelle par la méthode des volumes finis des phénomènes électromagnétiques et thermiques couplés dans les dispositifs de chauffage par induction ” Eng. thesis, University of Biskra, Algeria, 2004.
[17] O. Boudib, “Modélisation des transistors à effet de champ à point quantique par la méthode des volumes finis, ” Eng. thesis, University of Biskra, Algeria, 2005.
[18] M. L. Khene, “Modélisation des phénomènes électromagnétiques dans les structures à géométries complexes par adaptation de la méthode des volumes finis, ” Eng. thesis, University of Batna, Algeria, 2006.
[19] M. Hamimid, S. M. Mimoune, and M. Feliachi, “Hybrid magnetic field formulation based on the losses separation method for modified dynamic inverse Jiles–Atherton model,” Physica B, 406 2755–2757, 2011.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-12 , nr katalogowy 134752 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-12

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma