1.一种含缺陷钢质管道自漏磁场磁感应强度的计算方法,其特征在于,该含缺陷钢质管道自漏磁场磁感应强度的计算方法主要包括以下四个步骤:步骤一,收集缺陷及管道基础资料,缺陷资料包括缺陷的种类、形状和尺寸;
步骤二,含缺陷管道网格离散化,采用基于应力变化剧烈程度的非等分网格划分方法离散管道,将管道沿轴线上划分成m个网格,记为i=1,2,3,……m;在管道环向上划分成n个网格记j=1,2,3,……,n,从而形成网格单元矩阵、网格坐标矩阵、网格壁厚矩阵、网格长度矩阵、网格圆心角矩阵,并按照公式(3)计算每个网格的体积,记为vij,其中公式(1)和公式(2)分别为网格单元矩阵E和网格体积矩阵V,公式(3)为网格体积矩阵的计算公式:式中eij——(i,j)单元;
θij——eij单元对应的圆心角,单位:rad;
lij——eij单元轴线方向的长度,单位:m;
δij——eij单元对应的壁厚,单位:m;
D——管道外径,单位:m;
vij——eij单元对应的管材体积,单位:m3;
步骤三,计算含缺陷管道网格单元的自漏磁场磁感应强度,分别采用如下所示的公式(4)、公式(5)、公式(6)和公式(7)对其自漏磁场三分量进行计算:式中Bijx——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度沿x轴方向的分量;
Bijy——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度沿y轴方向的分量;
Bijz——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度沿z轴方向的分量;
rij——含缺陷管道网格单元到P点之间的直线距离,单位:m;
Mijx——管道本体上任意离散单元x轴方向的磁化强度,单位:A/m;
Mijy——管道本体上任意离散单元y轴方向的磁化强度,单位:A/m;
Mijz——管道本体上任意离散单元z轴方向的磁化强度,单位:A/m;
——管道上任意微元体与x轴正方向的夹角,单位:rad;
(xij,yij,zij)——管道上任意微元体在直角坐标系下的坐标;
(xp,yp,zp)——管道上方任意计算点在直角坐标系下的坐标;
步骤四,计算含缺陷管道自漏磁场磁感应强度,采用如下所示公式(8)、公式(9)、公式(10)和公式(11)对其自漏磁场三分量和全量进行计算,从而最终得到自漏磁场磁感应强度三分量和全量:式中Bx——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度沿x轴方向的分量;
By——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度沿y轴方向的分量;
Bz——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度沿z轴方向的分量;
B——含缺陷管道网格单元在P点的磁感应强度全量。