סימולציה ב- ®COMSOL Multiphysics מסייעת בהערכת התנהגות צינורות פלדה ומציאת פגמים מבחינה אלקטרומגנטית

אנליזה נומרית
חברת סלזגיטר מנסמן פורשונג משתמשת בסימולציה על מנת לאמוד את התנהגותם של צינורות פלדה במהלך בדיקה אלקטרומגנטית, ובכדי לשפר את הליך הערכת פגמים חבויים.
 
כאשר נוצר סדק בצינור פלדה כבד, השאלה המרכזית היא מה רמת הדליפה. בטיחות קודמת לכל, אך גם על הפרק עומדים דדליינים רבים ואלפי יורואים שמושקעים בפרוייקטים. זהו אתגר גדול במיוחד עבור יצרני רכיבים מאוד גדולים, בייחוד אלו הפועלים תחת לחצים גדולים וטמפרטורות גבוהות. 
פרוצדורות בדיקת איכות מבוצעות בתהליכי ייצור הפלדה, ואחת משיטות הבדיקה הלא הרסניות הנפוצות ביותר בהן נעשה שימוש הינה פיקוח על דליפת שטף מגנטי, אשר כולל מיגנוט חלק של צינור פלדה. שיטת הפיקוח הנדונה מכילה כלי רתמה בצורת פרסה עם סליל שמלופף על כל קצה. זרם של 3 kHz מופיע לסירוגין בסלילים אשר מחולל שדה מגנטי צר, וכל דליפה בין שני הסלילים נמדדת ומעידה כי חוסר ההמשכיות בחומר יכולה להיות זרימה.
אוליבר נמיץ ותיל שמיט, חוקרים בסלזגיטר מנסמן פורשונג, אשר מפתחת שיטות בדיקה עבור קבוצת סלזגיטר, רואים את פוטנציאל השימוש בסימולציות FEM (שיטת האלמנטים הסופיים) במטרה לקבל תמונה ברורה של מאפייני הזרימה. "מדובר על צינורות שעשויים להיות בקוטר של 500-600 מילימטר, קירות בעובי 50 מילימטר ואורך 12 מטר. מטרת העל הינה לבנות סימולציה ולבדוק כמה השוני בין גיאומטריות זורמים וגדלים משפיע על האות הנמדד, כך שנוכל להעריך נכונה את צורתו וגודלו של הזורם".
מערכת לפיקוח בעזרת מודל
מודל הסימולציה נוצר בעזרת מודול ה DC/AC של ®COMSOL Multiphysics ומציג מלבן פלדה בגובה 10 מילימטר ורוחב 115 מילימטר. נמיץ ושמיט צפו כי זמני החישוב יהיו ארוכים ולכן הם קודם בנו מודל דו מימדי בו הזרם שעובר בסלילים הוא אנכי למישור הגיאומטרי. הצורה הגיאומטרית והמיקום של הזורם המלאכותי, יכולים לקבל פרמטרים ע"י שרטוט של ®MATLAB.
כיוון שמערכת הדו מימד מסוגלת להתחשב רק בזורמים סימטריים מאוד, השלב הבא היה לבנות מודל תלת מימד. רישות צפוף מאוד שיתחשב באפקט קליפה בגבולות, יביא בסופו של דבר לתוצאות של קרוב ל 20 מיליון דרגות חופש וזמני חישוב ארוכים מאוד. בכדי להתעלם מזה החוקרים השתמשו בסימטריה כדי להקטין את גודלו של המודל ברבע ואז הוסיפו רישות סחף בגבולות. החישוב בוצע עם 4.7 מיליון דרגות חופש, אך על אף התאמה זו היה אפשרי בלבד לחקור חריצים סימטריים.
בשלב זה החליטו החוקרים לפנות לתנאי סף אימפדנסי על מנת לאפשר את אפקט הקליפה. בעזרת זה, נפחו של המוליך לא חייב להיות ממודל. הערכה בלבד עשויה להיות תקפה אם עובי הפלדה הוא יותר מפי ארבע מעומק העור. בהתחשב בכך שהפלדה היא פי 21 עבה יותר מעומק העור, גישה זו תקפה. 
רק פני השטח של אובייקט הפלדה היה חייב להיות מרושת והחוקרים הורידו את המודל ל 1.7 מיליון דרגות חופש. זה כלל את כל הגיאומטריה התלת מימדית והיה אפשרי להגדיר חריצים שרירותיים. כדי לתת תוקף למודל, מידע ממידע הסימולציה הושווה עם מידע נמדד מצינורות בדיקה אשר הכילו חריצים בעומקים שונים. התוצאות הראו איכות קורלציה גבוהה של האותות.

לקבלת פרטים נוספים אודות המוצרים והשירותים שחברת נומריקל מספקת, נא השאירו פרטים.

אנליזה נומרית
אנליזה נומרית
אנליזה נומרית

קראו סיפורי משתמשים נוספים:

לקבלת פרטים נוספים ללא התחייבות
שדה מילוי חובה מסומן ב- *
רוצים ללמוד עוד על יכולותיה המולטיפיזיקליות הגבוהות של ®COMSOL?

זה פשוט וקל להכיר אונליין את הממשק האינטואיטיבי של התוכנה!

צפו בהדרכות מקוונות מפורטות אודות האפשרויות הרבות ב- ®COMSOL Multiphysics

כנסו לדף ייעודי המתעדכן מדי שבוע וכולל סרטוני הדרכה מלאים עם כתוביות בעברית

 
הסיפור נלקח ממגזין 2012 ®COMSOL
 
 כתובת: פארק המדע, פנחס ספיר 8, נס ציונה I אימייל: info@numerical.co.il  |  טל: 03-9629621

Numerical© 2017 כל הזכויות שמורות