電磁超聲傳感器（EMAT）檢測(cè)技術(shù)——新興的無(wú)損檢測(cè)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方法,擺脫了常規(guī)檢測(cè)效率低、成本高的限制,具有長(zhǎng)距離檢測(cè)、不需要耦合劑、對(duì)人體無(wú)害等優(yōu)點(diǎn),在遠(yuǎn)程、大規(guī)模檢測(cè)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文在電磁超聲換能器換能機(jī)理和Lamb波傳播特性的理論基礎(chǔ)上,結(jié)合鋼板焊縫的檢測(cè)需要,利用COMSOL軟件模擬鋼板焊縫中特征導(dǎo)波的傳播,研究鋼板焊縫中特征導(dǎo)波的傳播特性和缺陷識(shí)別效果,研究設(shè)計(jì)電磁超聲Lamb波傳感器,并搭建鋼板對(duì)接焊縫電磁超聲Lamb波檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng),詳細(xì)內(nèi)容如下。首先,介紹了電磁超聲換能器的傳導(dǎo)機(jī)理,對(duì)Lamb波的傳播特性和焊縫特征導(dǎo)波的形成原因進(jìn)行理論分析,利用Matlab對(duì)Lamb波特征頻率方程進(jìn)行編程求解,最終得出3mm厚度鋼板的Lamb波頻散曲線。由此可以得到不同頻厚積所對(duì)應(yīng)的模態(tài)波,以及群速度和相速度值。利用COMSOL軟件,建立鋼板對(duì)接焊縫的三維有限元模型。分別對(duì)多場(chǎng)耦合條件下電磁場(chǎng)、機(jī)械力場(chǎng)和超聲波場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析。在焊縫端部施加載荷,激勵(lì)出焊縫特征導(dǎo)波,在此基礎(chǔ)上模擬了焊縫和母材中的聲波傳播過(guò)程和聲場(chǎng)分布,證明了加載方式的正確性和焊縫特征導(dǎo)波模態(tài)的存在,并仿真... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型焊縫缺陷

(c)射線法檢測(cè) (d)磁粉法檢測(cè)圖 1-2 幾種常規(guī)的焊縫檢測(cè)方法磁粉檢測(cè)主要通過(guò)磁化被測(cè)試件，導(dǎo)致被測(cè)試件表面和近表面缺陷處的磁發(fā)生失真，從而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)使吸附在試件表面上的磁粉顯現(xiàn)出磁痕，最后根痕對(duì)缺陷進(jìn)行定性定量地判斷。磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是易于操作，檢測(cè)成本低，測(cè)結(jié)果清晰；缺點(diǎn)是磁粉檢測(cè)的檢測(cè)范圍狹窄，僅適用于鐵磁性材料的表面表面缺陷檢測(cè)，對(duì)埋藏較深的內(nèi)部缺陷沒(méi)有識(shí)別能力。以上四種常規(guī)焊縫檢測(cè)方法在實(shí)際工程應(yīng)用方面具有重要意義，但是在檢本、檢測(cè)精度、安全性等方面或多或少存在局限性，在役檢測(cè)仍然存在困難就對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，需要開發(fā)新的焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。1.3 研究現(xiàn)狀及進(jìn)展.3.1 電磁超聲檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

圖 2-3 磁致伸縮力激發(fā)過(guò)程示意圖應(yīng)引起的張力 的值由磁場(chǎng)強(qiáng)度 和位移量 決定程可表示為[28]： = ∑ ( ) , >0式： 10 , 01 02 = 10 表示磁場(chǎng)與材料之間的冪級(jí)數(shù)展開常數(shù)張量；狀態(tài)下，材料中的晶格呈現(xiàn)完全對(duì)稱狀態(tài)，上式 = 10 01 02 = 10 , 01 02 代表胡可定律； 01 代表壓磁效應(yīng)；將偏

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]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)
[2]電磁超聲激勵(lì)系統(tǒng)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)[J]. 劉素貞,張嚴(yán)偉,張闖,蔡智超,楊慶新.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(16)
[3]超聲波散射有限元模型中單一模態(tài)入射研究[J]. 劉會(huì)彬,鄭陽(yáng),鄭暉,鄔冠華.  聲學(xué)技術(shù). 2016(02)
[4]Lamb波在對(duì)接焊縫中的傳播特性及影響因素[J]. 吳斌,崔辰悅,張也弛,何存富.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]板狀結(jié)構(gòu)中基于Lamb波單模態(tài)的缺陷成像試驗(yàn)研究[J]. 劉增華,徐營(yíng)贊,何存富,吳斌.  工程力學(xué). 2014(04)
[6]電磁超聲檢測(cè)系統(tǒng)阻抗匹配電路優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王亞午,宋小春,陳海林,李羽可.  湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]電磁聲發(fā)射-電磁超聲復(fù)合檢測(cè)阻抗匹配分析[J]. 劉素貞,蔡智超,張闖,楊慶新.  河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在焊縫缺陷檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 石小何,高書苑,嚴(yán)有琪.  廣東化工. 2013(21)
[9]基于壓電晶片的超聲導(dǎo)波激發(fā)特性試驗(yàn)[J]. 李鴻源,徐鴻.  無(wú)損檢測(cè). 2013(01)
[10]一種簡(jiǎn)便的電磁超聲測(cè)厚實(shí)現(xiàn)方法探究[J]. 康宜華,涂君,楊蕓,劉姚瑤.  自動(dòng)化儀表. 2012(10)

碩士論文
[1]Lamb波在板中對(duì)接焊縫處的傳播特性和缺陷檢測(cè)研究[D]. 崔辰悅.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[2]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)超聲導(dǎo)波傳播特性[D]. 周凱.大連理工大學(xué) 2014
[3]鋼軌應(yīng)力的電磁超聲檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 金哲.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]電磁超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究與實(shí)驗(yàn)[D]. 高潮.天津大學(xué) 2010
[5]電磁超聲技術(shù)在鋼板缺陷檢測(cè)中的研究[D]. 任曉可.天津大學(xué) 2008
[6]電磁超聲檢測(cè)機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 安佰江.華中科技大學(xué) 2008



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