研究開発

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渦電流は流体力学の重要な特徴の一つである。空気力学において、渦電流は航空機の飛行特性に直接影響して、したがって、設計段階で直接考慮されなければなりません;作動サイクル,複雑で強い過渡的な渦電流は常に円筒内で行われているので,渦電流試験は重要な研究課題であり,流れの可視化における特徴的方法の分岐に属する。加えて、変化する磁場中または磁場に対して移動しているときに、導体が旋回電流を誘起するので、渦電流試験は電磁気分野の別の研究課題である。現在、


現在、国内外の渦電流試験規格は、ポイントベースの基準、幾何学的曲線ベースの基準、および渦電流シミュレーション方法の3つのカテゴリーに大別できる。ポイントベースの基準は、通常、渦電流は、圧力、渦電流振幅、およびヘリシティのような渦電流中の単一点または有限近傍の試料点の物理的性質に依存して、高い回転速度を有する領域であり、または渦芯として最小圧力の点があると仮定する。いくつかのサンプリング点の速度ベクトルまたは速度勾配テンソルからの圧力と速度のような物理的性質を計算してください;しかし、少なくとも圧力がある場所は必ずしも渦芯が存在するというわけではありません、それは流れの他の特徴によって引き起こされるかもしれません。高スパイラル状態法,正q法,固有ベクトル法,第2の最大固有値法この方法は渦電流をすべて抽出できない。主な問題は、以下の回転速度と振幅の“弱い”渦電流が検出されていないことです。サンプリングポイントの選択は、検出結果に大きな影響を与える;検出ミスと誤検出の確率が高くなります。そこで,一次微分と高次微分を置き換える改良法を提案した。


幾何学ベースの基準は、流れの幾何学的性質を使用して計算されます。そして、それは中心の点のセットのまわりで螺旋パターンの直観的な概念に基づいて計算されます。上記の特徴は、渦を表すために瞬時の合理化を使用します。代表的な方法としては、曲率中心検出方法と巻線角度法がある。曲率中心検出法は、2次元画像内のすべてのサンプリング点の曲率中心を算出する。渦電流は,周囲の流線の曲率中心をある点の周りに集中させ,小さな格子を占有し,曲率中心を行う。メッシュ化後、大きな閾値探索点密度を有するピークメッシュ領域の数を設定することができる。このメソッドは、ポイントベースの検出標準と同様の欠点があります。例えば、検出結果はサンプリングポイント選択によって大きく影響され、検出されなかった検出と誤検出率が高い等である。巻線角度法はある点付近の流線をクラスタに選択し、曲げ角と距離設定基準に従って渦電流検出を行う。利点はポイントベースの検出基準の欠点を克服し,低速渦流速度で弱い渦電流を検出し,計算と評価を定量化することは容易である。本研究では、Sportela [ 5 ]は、空間点集合を中心としたらせん運動に対応した二次元ケースにおける渦電流試験の数学的枠組みを与え、微分幾何学の概念を導入する。ヨルダン構造は、中心点セットとラップ運動の幾何学的性質を定義します。渦電流領域はgalilean不変性を持つが,渦電流カーネルを抽出する方法は参照フレームに依存する。文献[ 6 ]は渦電流領域のリッジ線と谷線を抽出することによって参照フレームからの渦電流コアの限界を検出する。


の方法は渦電流検出のための数学的方法で表される流れ場特性に基づいている。ノイズの存在下では,しばしば不安定であるため,いくつかの渦電流シミュレーション法を示した。最大相似値を用いて流れ場の特徴点を抽出した。この方法は数学的計算過程を減らし,畳み込みを流れ場のテンプレートマッチングに適用する。欠点はノイズに敏感であることである


連続渦電流シミュレーション法は,ウェーブレット変換による組織構造の渦電流と準gauss白色雑音の二つの部分に分解し,マルチスケールで直交ウェーブレット係数の分散のしきい値に従って渦電流抽出を行う。渦電流を抽出する。検出は渦電流カーネル抽出と渦電流シェル抽出の二つの部分に分解される。前者は、Sperner Lemmaに基づく三角形メッシュ頂点の速度ベクトル方向をマークして、最も重要な点を含む可能性が高い三角形メッシュを見つけます。サブメソッドは渦シェルの周りの流線の交点の数と位置を記録し、同時に前者の検出結果を検証する役割を果たします。この方法におけるスケールパラメータは、対話型渦電流検出方法の開発を容易にする。特定の数値シミュレーションは3種類に分けられる。reynolds平均運動方程式と脈動方程式に基づいて,reynolds平均方程式を閉じる理論的解析と実際的経験に従って仮定を設定した。平均乱流を記述する閉じた方程式の理論計算の集合ここで最も古典的なものはkの偏極模型と代数応力モデル(asm)である。三次元非定常Navier - Stokke方程式は、すべてのスケールで瞬時量を計算し、完全な流れのフィールド情報を取得します。渦電流中の最小スケール渦は計算できる。大型渦解析法は渦電流の大規模渦を瞬間的レイノルズ方程式によって直接シミュレートし,大渦への小さな渦の影響を考慮する近似格子モデルと呼ばれる近似モデルこれらの3つの方法のうち、直接数値シミュレーションは、2つの欠点だけで最も完全な方法です:計算は巨大であり、低Reynolds数にのみ適用されます。また,このモデルは大きな影響を与え,高レイノルズ数にのみ適している。大渦シミュレーション法はすべての局面で中心である。直接数値シミュレーション法として,渦電流の主構造の速度場を得るために,大きな渦シミュレーション法を用いて渦電流をより正確に反映できる。連続運動と発展。上記の3つのタイプのうち、最初の2つのタイプは、開発の異なる段階で開発された方法に属する。その中でもポイントベース検出は初期の伝統的方法に属し,流れ可視化技術の進歩に基づいて幾何学曲線に基づく規格を提案した。渦電流シミュレーション法は,異なる応用分野で開発された方法であり,特定用途と密接に組合わせられている。渦電流試験ではいくつかの進歩がなされているが,現在は渦電流の均一な定義はなく,研究に大きな困難をもたらす。この点において、ロト・マーティンだけが既存の研究文献の渦電流の定義を比較分析したが、まだ統一定義を与えない。したがって,渦電流試験ではまだ解決すべきいくつかの基本的な理論的問題がある。また,巻線角法は,幾何学的曲線ベースの検出基準において有望な方法である。


は、このメソッドの改善と拡張に関する研究に値する多くの側面があります。例えば、


1)、法の巻き線の角にキーラインを統合し、キーポイントの近くの合理的な線だけが、グローバル検索を避けるために追跡されます方法は3次元空間に拡張されるが,曲線は表面に拡張する必要がある。楕円検出、空間領域マッチング、時間領域追跡は渦電流試験でよく用いられる手法である。これらの技術を実際のアプリケーションと組み合わせて改良し改善する方法にはさらなる研究が必要である。




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