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龙图腾网获悉中国科学院沈阳自动化研究所申请的专利一种面向金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116415362B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111648358.1，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种面向金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法是由赵吉宾;赵宇辉;李明玥;何振丰;王志国;贺晨设计研发完成，并于2021-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向钛合金金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法，属于电涡流无损检测技术领域。该方法使用ANSYSMaxwell电磁仿真软件对三维模型进行有限元分析，改变检测线圈激励频率、提离量、试块表面缺陷的深度、宽度、长度，得到电磁场强度的变化及涡流密度的变化，形成钛合金金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法。本发明采用电涡流检测不需要耦合剂，能够做到非接触测量、灵敏度高，适用于金属增材制造过程中容易出现的微裂纹、未熔合、气孔缺陷的无损检测。本发明采用涡流检测结合有限元分析，能够研究零件缺陷特征及检测参数对电磁场特性的影响机制，为其他增材制件无损检测的研究奠定基础。

本发明授权一种面向金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法在权利要求书中公布了：1.一种面向金属增材制造零件缺陷检测的电涡流检测仿真分析方法，其特征在于：该方法包括以下步骤S1-S3： S1：前处理；包括以下步骤1-5： 1几何建模： 缺陷涡流检测的整个空间内的电磁场分布为非轴对称场，因此在建模前应选择3D建模，并将解算器模式设置为Eddycurrent，坐标采用笛卡尔坐标系，长度单位mm；为提高仿真效率，由于模型中的增材成形件及其缺陷的几何结构较为简单，可直接使用软件自带功能进行绘制长方体试块；涡流检测所用线圈的结构较为复杂，在有限元分析中将其简化为空芯圆柱体并忽略导线内和匝间的电磁场分布差异；模型中试块尺寸为30×30×18mm，线圈内径0.5mm、外径2.5mm，缺陷尺寸为0.5×5×1mm； 2材料定义： 在材料库中添加Ti-6Al-4V材料参数，其电导率5.68×105sm；线圈为铜制线圈，相对磁导率为1；由于金属的磁阻比空气大得多，缺陷材料设置为空气； 3激励源加载： ANSYSMaxwell3D激励源加载支持电流源和电流密度源；由于步骤1模型中线圈简化为空芯圆柱体，因此需要将单匝线圈中的电流大小换算成整个线圈的矩形截面内的电流并在截面上加载电流源；由于通入一个交变电流的时候，在金属内部由于集肤效应会导致电流集中在表面，表面存在缺陷，表面的磁场分布在裂纹处会有一个明显的变化； 4边界设置： 有限元仿真中边界条件的合理设置是保证求解结果准确的主要因素；由于激光熔化沉积电涡流检测中线圈尺寸较小，因此可将场域内部介质变截面上的边界条件设置为自然边界条件，并确保计算域能覆盖住线圈磁场在真空域中的传播范围，本文中该范围为线圈外径的50倍； 5网格剖分： 受趋肤效应影响，激光熔化沉积电涡流检测艺中涡流场沿增材成形件深度方向分布有限，因此在增材成形件网格划分时需要在检测表面加密网格划分以确保计算精度，而较深的区域可采用较疏的划分以减少计算耗时；网格剖分可选择直接基于单元边长的自适应剖分，软件会根据设置的最大边长值在计算时自动加密网格，趋肤效应的深度计算求得；最后在解算器中设置最大收敛步数、收敛误差、自动加密网格数占上次划分百分比、最小计算步数以及激励源的频率等参数，完成网格剖分设置； S2：参数设置： 在仿真前设置收敛步数、仿真步长、容错百分比等参数，激励源和边界条件设置完毕后设置求解选项，然后分别以500kHZ、450kHZ、400kHZ、300kHZ不同激励频率进行仿真，在对其进行求解计算，得到模型的磁感应强度矢量图与磁感应强度分布图；在试块表面做3个宽1mm，长18mm，深0.5mm，1mm，1.5mm的槽模拟不同深度的表面微裂纹缺陷；在试块表面3个深1mm、长18mm，宽0.3mm，0.4mm，0.5mm的槽模拟不同宽度的表面微裂纹缺陷； S3：后处理： 仿真计算结束后，可以得到电涡流密度分布、磁场强度分布、磁力线、磁感应强度的计算结果，结果得出不同的激励频率、提离量、缺陷的长度与宽度和深度对磁感应强度的影响情况。

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