Metodi e strumenti di misura per l'esecuzione di test non distruttivi ...

Capitolo 3 Sviluppo ed ottimizzazione del sistema basato sulla Sonda Fluxset
modo che questi rispondano alle condizioni operative in cui lavorerà il sistema reale. E’
inoltre necessario, se non fondamentale per lo scopo preposto, poter variare le dimensioni e la
geometria del difetto, e poterlo fare in modo semplice e flessibile.
La scelta è risultata tutt’altro che semplice data la complessità e particolarità del problema da
risolvere: infatti dovendo indurre correnti nel materiale da esaminare è necessario generare un
campo magnetico variabile nel tempo, conseguentemente campo elettrico e magnetico non
sono disaccoppiati e per l’analisi del fenomeno è necessario utilizzare il modello quasi
stazionario magnetico; questo è inoltre complicato dalla presenza di discontinuità,
rappresentate dai difetti. I diversi software commerciali analizzati (quali, ad esempio, Opera,
Mega, Femlab, ecc) sono risultati poco idonei non rispondendo, in parte o completamente,
alle caratteristiche richieste.
La scelta è quindi ricaduta su due software sperimentali, appositamente studiati per risolvere
problemi elettromagnetici nell’ambito ECT, l’uno specializzato per le cricche sottili, l’altro
per difetti volumetrici.
In linea di principio, la soluzione di problemi elettromagnetici viene raggiunta risolvendo il
modello matematico rappresentato dalle equazioni di Maxwell; sostanzialmente, ciò può
essere ottenuto mediante l’ausilio di tecniche analitiche o tecniche numeriche. Quelle
analitiche sono valide in casi semplici e vanno subito in crisi se la geometria diventa più
complicata o se il mezzo presenta delle disomogeneità o non linearità. Le tecniche numeriche
sono invece, tra le altre, quelle alle differenze finite, agli elementi di frontiera e agli elementi
finiti; queste presentano caratteristiche tali da superare i limiti intrinseci ai metodi analitici.
Vista la complessità del fenomeno trattato, entrambe i software utilizzati affrontano il
problema elettromagnetico con il metodo degli elementi finiti, che consente di approssimare
un sistema di equazioni differenziali con un sistema di equazioni algebriche aventi un numero
finito di incognite. Entrambe i software consentono la risoluzione sia del problema diretto,
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