隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及計(jì)算機(jī)計(jì)算性能的不斷提高,電磁超聲檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為超聲檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電磁超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)由于其檢測(cè)過(guò)程的高效及無(wú)需耦合劑等優(yōu)點(diǎn)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中占據(jù)了重要地位。隨著對(duì)電磁超聲換能器研究的逐漸深入,電磁超聲技術(shù)的不斷成熟,電磁超聲無(wú)損檢測(cè)被普遍應(yīng)用于生產(chǎn)制造的各個(gè)方面,比如飛機(jī)機(jī)翼與火車(chē)鐵軌的探傷檢測(cè)等。在電磁超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中,電磁超聲換能器是超聲波激發(fā)與接收的核心部件之一。電磁超聲換能器由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn),在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域具有非常重要的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。為了分析電磁超聲換能器阻抗影響因素以及洛倫茲力在被測(cè)試塊中的分布規(guī)律,本文研究了電磁超聲換能器的阻抗及其在非鐵磁性板材中激發(fā)的洛倫茲力。本文在忽略臨近效應(yīng)與位移電流的的基礎(chǔ)上通過(guò)電磁場(chǎng)理論建立了電磁超聲換能器EMAT理論模型。通過(guò)對(duì)電磁超聲模型的分析與計(jì)算,在單層螺旋線圈阻抗的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了雙層螺旋線圈阻抗以及被測(cè)試塊中被測(cè)點(diǎn)的渦流密度的計(jì)算公式,并以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法對(duì)電磁超聲換能器的輸入阻抗進(jìn)行了測(cè)量分析與對(duì)比研究。通過(guò)分析線圈阻抗的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與線圈阻抗的計(jì)算值可以證明雙層螺旋線圈電磁超聲換能器模型... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 電磁超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展
    1.3 電磁超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用
    1.4 電磁超聲換能器研究現(xiàn)狀
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
    1.6 本章小結(jié)
2 電磁超聲換能器的基本理論
    2.1 電磁超聲換能器檢測(cè)原理概述
        2.1.1 電磁超聲換能器組成
        2.1.2 電磁超聲換能器工作機(jī)理
    2.2 電磁超聲換能器激發(fā)的超聲波波形
    2.3 電磁超聲換能器效率的影響因素
    2.4 換能器中PCB板雙層螺旋線圈的設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 電磁超聲換能建模與分析
    3.1 理論建模的假定與前提
    3.2 電磁超聲換能器的理論建模
    3.3 阻抗求解方程
        3.3.1 電磁場(chǎng)基本理論
        3.3.2 線圈的解析建模及阻抗計(jì)算
        3.3.3 特征函數(shù)展開(kāi)法
    3.4 洛倫茲力求解方程
        3.4.1 永磁體理論建模與計(jì)算
        3.4.2 激勵(lì)電流波形
        3.4.3 靜態(tài)洛倫茲力
        3.4.4 動(dòng)態(tài)洛倫茲力
    3.5 本章小結(jié)
4 阻抗測(cè)量與分析
    4.1 系統(tǒng)搭建及參數(shù)選擇
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建
        4.1.2 截?cái)喟霃脚c求和次數(shù)的選擇
    4.2 計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
    4.3 本章小結(jié)
5 洛倫茲力計(jì)算及分析
    5.1 線圈對(duì)渦流的影響
        5.1.1 線圈匝數(shù)對(duì)渦流的影響
        5.1.2 線圈提離距離對(duì)渦流的影響
    5.2 永磁體參數(shù)對(duì)被測(cè)試塊中矢量磁位的影響
    5.3 線圈提離距離對(duì)被測(cè)試塊中矢量磁位的影響
    5.4 線圈提離距離對(duì)被測(cè)試塊中靜態(tài)洛倫茲力的影響
    5.5 線圈提離距離對(duì)總的洛倫茲力的影響
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電磁超聲導(dǎo)波在管道中螺旋向傳播的機(jī)理研究[J]. 楊理踐,邢燕好,張佳,高松巍.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]基于電磁超聲導(dǎo)波的鋁板裂紋缺陷檢測(cè)方法[J]. 楊理踐,邢燕好,張佳,高松巍.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]一種帶有誤差補(bǔ)償項(xiàng)的折線線圈阻抗解析建模新方法[J]. 吳德會(huì),何天府,黃一民,蘇令鋅,劉志天.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]管道電磁超聲導(dǎo)波技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 黃松嶺,王哲,王珅,趙偉.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]線圈自激勵(lì)電磁超聲換能器設(shè)計(jì)及特性研究[J]. 何健鵬,徐科,任威平.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(16)
[6]超聲導(dǎo)波電磁聲換能器的研究進(jìn)展[J]. 劉增華,謝穆文,鐘栩文,龔裕,何存富,吳斌.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J]. 何存富,鄭明方,呂炎,鄧鵬,趙華民,劉秀成,宋國(guó)榮,劉增華,焦敬品,吳斌.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]一種任意正交折線線圈阻抗的解析建模新方法[J]. 黃一民,吳德會(huì),李雪松,楊秀淼,蘇令鋅.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]基于洛倫茲力機(jī)制的電磁超聲發(fā)射換能器的建模與優(yōu)化[J]. 孫斐然,孫振國(guó),張文增,陳強(qiáng).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]電磁超聲換能器中電磁場(chǎng)及洛倫茲力的快速求解方法[J]. 李一力,李勇,劉相彪,閆貝,陳振茂.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)

博士論文
[1]面向鋼板缺陷檢測(cè)的電磁超聲蘭姆波換能器研究[D]. 何健鵬.北京科技大學(xué) 2018
[2]鋁板電磁超聲檢測(cè)技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 李春華.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2012
[3]多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度與缺陷電渦流檢測(cè)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃平捷.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于電磁超聲的管道缺陷檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 鐘光彬.電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3195072