《表1 有限元仿真模型参数表》

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《磁光成像漏磁特征在焊接缺陷轮廓重构中的应用》

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试验数据通过有限元仿真和磁光成像试验两种方法获得。仿真法：建立如图6所示的漏磁检测模型，涉及参数如表1所示，其中激励源的电压为25V，频率为50Hz，通过设置长为1～3mm、宽为0.5～2mm、深度为0.5～3mm及变化梯度均为0.5mm的120组不同矩形槽模拟缺陷并求解，每组缺陷随机选取6处不同位置，每处提离值均为0.2mm的磁感应强度信号形成720组不同缺陷的漏磁场数据，每组数据400个样本点，形成仿真数据库。磁光成像法：用TIG焊机对45号钢板进行紧密对接焊，焊接电流为110A，并对表面刨光处理，在焊缝区域开矩形槽，实物如图7所示。应用激光共聚焦显微镜对所开槽进行精密测量，精度可达到1μm，获取的缺陷轮廓尺寸作为真实缺陷尺寸。交变磁场激励下的磁光成像试验获取的缺陷磁光图像，根据磁光成像原理，其对应的灰度信号代表漏磁信号的法向分量[11]。图像采样频率为75Hz，则每隔13.3ms采取一张图像，图像大小为400×400pixel。结合励磁频率为50Hz，则每3帧图像形成一个采样周期，每个缺陷对应3帧不同的图像，如图8所示为采集的连续3帧图像。设置缺陷尺寸长（1mm，2mm）、宽（0.5mm）、深（0.2～1mm，增量为0.2mm）的10组不同缺陷样本，获取30幅不同图像，每幅图像提取10组信号，形成300组缺陷灰度信号的试验样本数据。