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多频电涡流法测量连铸坯壳厚度的方法

钢铁研究学报 2017年第7期29卷 596-602页

作者：王志春张楼成袁小健内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

以连铸结晶器内的45号钢薄板坯为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立多频电涡流测多层板厚度模型。采用激励频率优选法选择2个最优频率对传感器线圈进行激励,研究固液相区板层总厚度不变,凝固坯壳层厚度变化以及固液相区板层和凝固坯壳... 详细信息

以连铸结晶器内的45号钢薄板坯为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立多频电涡流测多层板厚度模型。采用激励频率优选法选择2个最优频率对传感器线圈进行激励,研究固液相区板层总厚度不变,凝固坯壳层厚度变化以及固液相区板层和凝固坯壳厚度层同时变化的2种情况下传感器输出信号规律。通过Matlab对数据进行拟合和对拟合进行残差分析。研究结果表明:多频测量坯壳厚度的激励频率可以通过频率优选法进行选取,同时坯壳厚度变化与电压幅值呈现出良好的线性关系,通过残差图也可以看出各个采样点的拟合情况良好。

关键词：激励频率优选多频测量残差图

基于ANSYS的45^#钢结晶器内温度场模拟

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铸造 2016年第9期65卷 879-882页

作者：王志春张楼成袁小健内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

以包钢薄板坯连铸结晶器内的45^#钢为研究对象，利用ANSYS有限元软件建立二维非稳态传热模型。研究了在不同拉速和过热度条件下，铸坯在结晶器出口处温度和坯壳厚度变化的情况。结果表明：拉速增大时，结晶器出口处的温度升高、坯壳厚... 详细信息

以包钢薄板坯连铸结晶器内的45^#钢为研究对象，利用ANSYS有限元软件建立二维非稳态传热模型。研究了在不同拉速和过热度条件下，铸坯在结晶器出口处温度和坯壳厚度变化的情况。结果表明：拉速增大时，结晶器出口处的温度升高、坯壳厚度变薄，且坯壳厚度的变化曲线Hanno提出的定律相一致；同样，过热度增大时，结晶器在出口处的温度也升高，过热度对角部坯壳厚度影响作用明显。通过有限元计算，给出了结晶器出口处铸坯温度分布和坯壳的厚度范围，分析了其影响因素，这为其他凝固坯壳厚度在线无损检测提供参考数据。

关键词：薄板坯拉速过热度

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基于ANSYS的45钢结晶器内传热分析

铸造技术 2017年第2期38卷 350-353,363页

作者：王志春张楼成袁小健内蒙古科技大学内蒙古包头014010

采用液面波动VOF和传热模型,运用ANSYS CFX有限元仿真软件构建薄板坯在结晶器内的波动状况和温度场分布。通过有限元计算可知:液面波动VOF模型可以有效地对三维结晶器液面波动进行模拟;通过仿真研究拉速与液面波动的关系和拉速与温度场... 详细信息

采用液面波动VOF和传热模型,运用ANSYS CFX有限元仿真软件构建薄板坯在结晶器内的波动状况和温度场分布。通过有限元计算可知:液面波动VOF模型可以有效地对三维结晶器液面波动进行模拟;通过仿真研究拉速与液面波动的关系和拉速与温度场的关系,得出随着拉速的增大,液面波动加剧,卷渣增多,结晶器出口处的温度增大。

关键词：液面波动 VOF 薄板坯拉速

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声发射信号分析与气-固两相流粒径测量

压电与声光 2017年第2期39卷 299-303页

作者：王志春袁小健王月明李海广内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

气-固两相流相关参数的实时检测对过程控制和高效运行具有重要的意义。针对现有气-固两相流参数检测法的缺陷,依据经典声发射理论,设计一套空气-玻璃微珠的声发射信号检测装置,进行试验并评价。选用不同粒径的玻璃微珠在撞击速度分别为1... 详细信息

气-固两相流相关参数的实时检测对过程控制和高效运行具有重要的意义。针对现有气-固两相流参数检测法的缺陷,依据经典声发射理论,设计一套空气-玻璃微珠的声发射信号检测装置,进行试验并评价。选用不同粒径的玻璃微珠在撞击速度分别为1.98m/s、2.80m/s、3.40m/s和4.00m/s下,获取气-固两相流的速度、粒径的声发射信号,并采用功率谱估计对其进行分析。试验发现,功率谱估计的幅值、面积与固相颗粒的撞击速度、粒径呈良好的线性关系,通过验证试验,粒径检测的相对误差小于8.5%。因此,声发射结合功率谱估计的方法测量固相颗粒粒径是可行的。

关键词：固相颗粒检测气-固两相流声发射功率谱估计相对误差

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基于ANSYS电涡流测厚线圈的优化设计

仪表技术与传感器 2017年第4期 49-53页

作者：王志春张楼成袁小健内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

以连铸结晶器内的45#钢薄板坯为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立电涡流测多层板厚度模型。研究了涡流测厚线圈在不同外半径、厚度和匝数的情况下,线圈的阻抗变化和金属板电涡流密度变化趋势,通过对变化趋势进行分析得出线圈最优尺寸... 详细信息

以连铸结晶器内的45#钢薄板坯为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立电涡流测多层板厚度模型。研究了涡流测厚线圈在不同外半径、厚度和匝数的情况下,线圈的阻抗变化和金属板电涡流密度变化趋势,通过对变化趋势进行分析得出线圈最优尺寸。研究结果表明:在线圈激励频率和提离不变的条件下,线圈外径大时,涡流线圈的敏感范围大,线性范围相应就会增大,但灵敏度降低,反之亦然;外径大小一定时,线圈越薄,线圈的线性测量范围和灵敏度越高;匝数的增多,使线性范围增大、灵敏度降低,同时抑制温漂的产生。

关键词：多层板电涡流密度线性范围灵敏度

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基于声发射的气固两相流流型识别

化学工程 2017年第5期45卷 51-55页

作者：王志春袁小健李海广李忠虎张楼成内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

气固流化床中流型的识别是两相流相关参数检测的重要内容。利用声发射检测技术对气固流化床进行数据采样,结合数理统计、小波算法以及信息熵等方法提取气固流化床中不同流型的特征参数。由实验结果可知,此方法提取出的特征参数真实反映... 详细信息

气固流化床中流型的识别是两相流相关参数检测的重要内容。利用声发射检测技术对气固流化床进行数据采样,结合数理统计、小波算法以及信息熵等方法提取气固流化床中不同流型的特征参数。由实验结果可知,此方法提取出的特征参数真实反映了典型气固流型下的动力学特征,在流化床中,鼓泡床、湍动床和快速流化床在时域、频域有着显著的区别。将小波能量、数理统计的结果以及小波包分解后的信息熵导入支持向量机(SVM)中,进行气固流型识别,正确率85%。因此,声发射检测技术与支持向量机相结合的方法可用于气固两相流流型的识别,具有一定的可行性。

关键词：流化床声发射小波算法信息熵支持向量机流型

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L型气固两相流管道输送有限元仿真

江西科技学院学报 2016年第4期11卷 20-22页

作者：王志春郭聪夏袁小健内蒙古科技大学信息工程学院

气固两相流在弯管内气速、压力都会发生显著的变化,故在弯管处采用声发射检测两相流相关参数可得到较理想的效果,但声发射探头检测位置影响测量结果。本文利用COMSOL软件对输送管道进行模拟仿真,使用CFD模块和粒子追踪模块对输送管道内... 详细信息

气固两相流在弯管内气速、压力都会发生显著的变化,故在弯管处采用声发射检测两相流相关参数可得到较理想的效果,但声发射探头检测位置影响测量结果。本文利用COMSOL软件对输送管道进行模拟仿真,使用CFD模块和粒子追踪模块对输送管道内颗粒-空气两相流进行数值耦合模拟。对比分析管道中不同风速时气固的流动特性和颗粒的运动轨迹。仿真发现弯管内侧压力小速度大,外侧压力大速度小,并结合Matlab分析得到声发射探头检测点最佳角度α在25°-60°,且随着风速的增加而增大。仿真结果可对输送管道中气固两相流特征参数的检测提供一定的参考。

关键词： COMSOL 气固两相流声发射模拟仿真

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基于声发射旋风分离器内颗粒粒度分析

科学技术与工程 2017年第8期17卷 225-229页

作者：王志春袁小健李海广张楼成内蒙古科技大学信息工程学院包头014010

采用声发射技术对旋风分离器内颗粒粒度进行分析,获得了声发射信号结构与分离器内气固两相运动行为的对应关系。选用0.4 mm、0.7 mm、1.5 mm和2 mm的活性炭颗粒进行实验,将采样得到声发射信号进行Daubechies二阶小波的1~9尺度分解,用R/... 详细信息

采用声发射技术对旋风分离器内颗粒粒度进行分析,获得了声发射信号结构与分离器内气固两相运动行为的对应关系。选用0.4 mm、0.7 mm、1.5 mm和2 mm的活性炭颗粒进行实验,将采样得到声发射信号进行Daubechies二阶小波的1~9尺度分解,用R/S算法分别求取各个频段的Hurst指数。结果表明,声发射信号具有多尺度特征,依据hurst指数的不同,将其划分为微尺度、介尺度、宏尺度,分别反映颗粒间的无规则运动、主体流相对于系统运动或不同主体流之间的相互运动,整个系统相对于外界环境随时间的变化。在同一质量流量下,计算出各颗粒粒径对应的微尺度,介尺度分别所占总能量的比值。实验发现,固相颗粒粒径与其有很大的相关性;随着粒子尺寸的增大,微尺度信号所占的能量比率减少,介尺度能量所占的比率增加。声发射技术可用于旋风分离器内颗粒粒度的分析。

关键词：旋风分离器声发射技术小波分析 R/S分析

基于声发射的气固两相流质量流率及粒径的测量

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仪表技术与传感器 2017年第7期 93-96页

作者：王志春袁小健王月明李海广内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

设计了一套空气-活性炭的声发射信号检测装置,结合经典声发射理论与现代信息处理技术,对气固两相流过程中固相的质量流率、粒径以及碰撞速度等因素做细致分析。对4.00,2.80,1.18,085,0.43 mm 5种不同粒径的活性炭颗粒分别在不同质量流... 详细信息

设计了一套空气-活性炭的声发射信号检测装置,结合经典声发射理论与现代信息处理技术,对气固两相流过程中固相的质量流率、粒径以及碰撞速度等因素做细致分析。对4.00,2.80,1.18,085,0.43 mm 5种不同粒径的活性炭颗粒分别在不同质量流率、不同碰撞速度下的声发射信号进行采样,并采用功率谱估计算法对其进行分析。实验发现碰撞速度对信号的频率影响较小,但对信号的功率强度影响较大,此外,功率谱估计的频率、面积与固相颗粒的粒径、质量流率有很好相关性,拟合出二者的相关方程并通过试验验证,得到各参数的相对误差小于5.5%。因此,采用声发射测量技术与功率谱估计相结合的方法对于气固两项流相关参数的检测是可行有效的。

关键词：声发射测量技术气固两相流粒径检测质量流率功率谱估计