焊接電磁曝露環(huán)境的檢測(cè)、仿真與評(píng)估.pdf

1、對(duì)焊接電磁曝露環(huán)境研究的主要目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)焊接生產(chǎn)中由焊接設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)操作人員健康影響的評(píng)估，屬于焊接生產(chǎn)環(huán)境安全與防護(hù)的范疇。本研究根據(jù)計(jì)算電磁學(xué)和電磁生物學(xué)理論，針對(duì)焊接操作的電磁環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)焊接電磁曝露環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)與仿真，為制定焊接人員的電磁曝露環(huán)境的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供可參考的評(píng)估數(shù)據(jù)和相應(yīng)檢測(cè)技術(shù)的支持。本文對(duì)焊接電磁曝露環(huán)境的檢測(cè)、仿真與評(píng)估進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴根據(jù)焊接過(guò)程電磁場(chǎng)的特點(diǎn)，制定了適合焊接電磁曝露

2、環(huán)境的測(cè)量方案，以弧焊和電阻點(diǎn)焊等兩種典型焊接方法電磁環(huán)境的實(shí)際測(cè)量結(jié)果為基礎(chǔ)，分別提出了弧焊和點(diǎn)焊電磁曝露環(huán)境安全評(píng)估的實(shí)施方法。 ⑵利用ANSYS電磁場(chǎng)分析軟件對(duì)點(diǎn)焊機(jī)電極周圍磁場(chǎng)分布進(jìn)行了仿真，得到電極周圍磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)值和頻譜特性；依據(jù)IEC62226系列標(biāo)準(zhǔn)建立電磁環(huán)境下人體的簡(jiǎn)化模型，利用有限差分方法，求解人體組織模型在電阻點(diǎn)焊電磁場(chǎng)作用下的感生電流密度。按照國(guó)際電磁場(chǎng)計(jì)劃的指導(dǎo)文件，提出點(diǎn)焊電磁曝露環(huán)境的測(cè)量評(píng)估方案和

3、數(shù)值模擬評(píng)估方案。 ⑶對(duì)電磁場(chǎng)源即不同焊接過(guò)程的輸出電流進(jìn)行傅里葉分析，得到關(guān)于焊接環(huán)境的頻譜覆蓋范圍的信息，并利用有限元軟件建立焊接電磁場(chǎng)場(chǎng)源的模型，得到焊接磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分布的信息。進(jìn)行了焊接過(guò)程電磁場(chǎng)對(duì)人體影響的數(shù)值模擬，利用簡(jiǎn)化2D模型計(jì)算得到人體不同器官的感生電流密度。通過(guò)檢測(cè)與仿真的結(jié)合，為焊接電磁曝露評(píng)估提供了一個(gè)有效的途徑。 ⑷研究表明，焊接過(guò)程的電壓較低而電流變化范圍大，電流波形多樣，操作人員長(zhǎng)期曝露該電磁環(huán)