焊接電磁曝露環(huán)境的檢測、仿真與評估.pdf

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

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

3、數(shù)值模擬評估方案。 ⑶對電磁場源即不同焊接過程的輸出電流進行傅里葉分析，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場源的模型，得到焊接磁場場強分布的信息。進行了焊接過程電磁場對人體影響的數(shù)值模擬，利用簡化2D模型計算得到人體不同器官的感生電流密度。通過檢測與仿真的結(jié)合，為焊接電磁曝露評估提供了一個有效的途徑。 ⑷研究表明，焊接過程的電壓較低而電流變化范圍大，電流波形多樣，操作人員長期曝露該電磁環(huán)