- Код статьи
- S30344980S0130308225100021-1
- DOI
- 10.7868/S3034498025100021
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 10
- Страницы
- 13-24
- Аннотация
- Реализовано исследование по применению модели магнитного гистерезиса Джайлса—Атертона. Оптимальные параметры модели были подобраны на основе данных измерений в замкнутой магнитной цепи и использованы для построения цифровых моделей в COMSOL Multiphysics. Экспериментальные исследования на ферромагнитных стальных образцах с различными магнитными свойствами продемонстрировали хорошее соответствие с расчетными данными. Результаты показали, что отклонение экспериментальных значений ключевых характеристик (B, B, H) от результатов моделирования не превысило 5 %. Получены детальные картины пространственного распределения магнитных индукции и напряженности поля в образцах на разных участках петли магнитного гистерезиса. Верифицированная модель позволит в дальнейшем провести оптимизацию конструкций намагничивающих устройств и расположения датчиков при разработке новых методик и средств магнитного неразрушающего контроля.
- Ключевые слова
- многопараметровый контроль цифровое моделирование магнитный гистерезис модель Джайлса—Атертона открытая магнитная цепь
- Дата публикации
- 05.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 12
Библиография
- 1. Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. М.: Наука, 1993. 250 с.
- 2. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика. Т. 3. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.
- 3. Tomás I., Gabor V. Magnetic Adaptive Testing. Nondestructive Testing Methods and New Applications. ISBN: 978-953-51-0108-6, InTech, 2012. P. 145—186.
- 4. Wolter B., Gabi Y., Conrad C. Nondestructive Testing with 3MA—An Overview of Principles and Applications // Applied Sciences. 2019. V. 9. No. 6. P. 1068.
- 5. Костин В.Н., Осиндев А.А., Сташков А.Н., Царькова Т.П. Многопараметровые методы структуроскопии стальных изделий с использованием магнитных свойств вещества // Дефектоскопия. 2004. № 3. С. 69—82.
- 6. Гиршовичус С.Х., Кифер И.И., Седова Е.Б. Способ многопараметрового контроля деталей из ферромагнитных материалов. SU 280666 A1, 1970.
- 7. Василенко О.Н. Методы и средства многопараметровой магнитной структуроскопии изделий с использованием составных разомкнутых магнитных цепей // Диссертация. ИФМ УрО РАН, 2014. 131 с.
- 8. Костин В.Н., Осинцев А.А., Сташков А.Н., Ничипурук А.П., Костин К.В., Сажина Е.Ю. Мобильные средства многопараметровой магнитной структуроскопии // Дефектоскопия. 2008. № 4. С. 66—77.
- 9. Чечеринков В.И. Магнитные измерения. М.: Изд-во МГУ, 1969. 387 с.
- 10. Вонсовский С.В., Шур Я.С. Ферромагнетизм. М.—Л.: ОГИЗ. Гостехиздат, 1948. 816 с.
- 11. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные свойства вещества / Пер. с японского. М.: Мир, 1983. 304 с.
- 12. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения / Пер. с японского под ред. Р.В. Писарева. М.: Мир, 1987. 420 с.
- 13. Gabi Y., Jacob K., Wolter B., Conrad C., Strass B., Grimm J. Analysis of incremental and differential permeability in NDT via 3D-simulation and experiment // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2020. V. 505. P. 379–386. 166695.
- 14. Diogenes Aldecira G., de Moura Elineudo P., Machado André S., Gonçalves Lindberg L. Determination of Carbon Steel Bar Diameter by Nondestructive Magnetic Testing // Journal of Nondestructive Evaluation. 2021. V. 40. No. 3.
- 15. COMSOL Multiphysics [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.comsol.com/
- 16. IEC 60404-7:2019 Magnetic materials — Part 7: Method of measurement of coercivity (up to 160 kA/m) of magnetic materials in an open magnetic circuit.
- 17. IEC 60404-4:1995 Magnetic materials — Part 4: Methods of measurement of d.c. magnetic properties of iron and steel.
- 18. Mörée Gustav, Leijon Mats. Review of Hysteresis Models for Magnetic Materials // Energies, MDPL 2023. V. 16. No. 9. P. 1—66.
- 19. Qingsong Liu, Junjie Zhou, Jinwei Chu, Shunliang Wang, Qingming Xin, Chuang Fu. Identification of Jiles-Atherton Model Parameters Using Improved Genetic Algorithm / 2020 IEEE 1st China International Youth Conference on Electrical Engineering (CYYCEE).
- 20. Jiles D.C., Atherton D.L. Theory of ferromagnetic hysteresis (invited) // J. Appl. Phys. 1984. V. 55. P. 2115—2120.
- 21. Jiles D., Atherton D. Theory of ferromagnetic hysteresis // J. Magn. Magn. Mater. 1986. V. 61. P. 48—60.
- 22. Jiles D., Thoelke J. Theory of ferromagnetic hysteresis: Determination of model parameters from experimental hysteresis loops // IEEE Trans. Magn. 1989. V. 25. P. 3928—3930.
- 23. Jiles D.C., Thoelke J.B., Devine M.K. Numerical determination of hysteresis parameters for the modeling of magnetic properties using the theory of ferromagnetic hysteresis // IEEE Transactions on Magnetics. Jan. 1992. V. 28. No. 1. P. 27—35.
- 24. Shiming L., Ruisheng L., Liang D., Yu G. Identification of a Hysteresis Model Parameters Using the Differential Evolution Algorithm // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2017. V. 199. P. 012145.
- 25. Mi Zou. Parameter estimation of extended Jiles—Atherton hysteresis model based on ISFLA // IET Electric Power Applications. 2020. V. 14. No. 2. P. 212—219.
- 26. Jesenik M., Mernik M., Triep M. Determination of a Hysteresis Model Parameters with the Use of Different Evolutionary Methods for an Innovative Hysteresis Model // Mathematics. 2020. V. 8. P. 201.
- 27. Xue G., Bai H., Li T., Ren Z., Liu X., Lu C. Numerical Solving Method for Jiles-Atherton Model and Influence Analysis of the Initial Magnetic Field on Hysteresis // Mathematics. 2022. V. 10. P. 4431.
- 28. Подберёзная И.Б. Алгоритмы моделирования магнитного гистерезиса // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2015. № 6. С. 5—13.
- 29. Szewczyk R., Nowicki M. Sensitivity of Jiles—Atherton Model Parameters Identified During the Optimization Process // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1996. P. 020046.
- 30. Szewczyk R. Progress in development of Jiles-Atherton model of magnetic hysteresis // AIP Conf. Proc. 2019. V. 2131. P. 020045.
- 31. Szewczyk R. (Eds.). Two Step, Differential Evolution-Based Identification of Parameters of Jiles-Atherton Model of Magnetic Hysteresis Loops / AUTOMATION 2018, AISC 743. 2018. P. 635—641.
- 32. Preisach. Über die magnetische Nachwirkung. “Zeitschrift für Physik”, 1935. 94 Band. Heft 5. P. 277—302.
- 33. Ничипурук А.П. Модель магнитного гистерезиса и ее применение в магнитной структуроскопии конструкционных сталей / Дис. докт. техн. наук: 05.02.11. Ничипурук Александр Петрович. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, 2008. 262 с.
