在現(xiàn)在工業(yè)活動和人們的日常生活中,管道的應用已經(jīng)十分廣泛,面對管道缺陷檢測這一難題,人們進行了大量的研究。但是傳統(tǒng)的導波檢測技術存在一些固有的局限,例如需要耦合劑,材料昂貴,需要清潔被檢測物體表面等。而電磁超聲換能器具有結構簡單,可實現(xiàn)非接觸檢測的優(yōu)點;同時導波檢測又具有一次性檢測距離長,且不同模態(tài)的導波對于特定類型形的缺陷敏感程度不同的特點。因此將兩者結合可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢,可以實現(xiàn)對缺陷更快速,便捷地檢測,并可以有效克服現(xiàn)有的導波檢測技術存在的主要局限。因此電磁超聲技術的前景很廣闊。首先,研究了縱向傳播的導波在圓柱狀波導中的傳播特性,求解導波的頻散方程,并根據(jù)頻散方程繪制導波的頻散曲線。分析了導波的波速與相速度以及群速度之間的關系,闡述導波多模態(tài)特性和頻厚積的概念,分析扭轉模態(tài)導波在管狀波導中傳播特性。其次,建立電磁超聲換能器的理論模型,分析換能機理的作用機制。利用Comsol有限元仿真軟件研究影響渦電流分布的因素,并建立和分析洛倫茲力作用模型以及磁致伸縮作用模型,驗證在鋼管中洛倫茲力作為主要換能機理的結論。而后,搭建檢測系統(tǒng),分別在鋁管和鋼管上開展實驗研究,驗證激勵出的波的具體模...

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【學位級別】：碩士

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圖2.1鋼管壁中超聲波的傳播示意圖

江蘇大學專業(yè)學位碩士學位論文第二章超聲導波基本原理超聲導波顧名思義是屬于超聲波范圍內的概念，超聲波通常是指頻率大于20kHz的聲，當超聲波在彈性介質中傳播時會在不連續(xù)界面上來回反射，波會發(fā)生復雜的波形轉換波之間也會進行復雜的干涉，會導致發(fā)生波的傳播速度依賴于頻率的現(xiàn)象。通常....

圖2.2導波相速度曲線

非接觸式扭轉導波電磁超聲換能器的設計及其應用的產生是由波導的幾何特征如形狀、厚度、尺寸材料本身的物理性質引起的。頻散對導波的實際頻率段內的某種模態(tài)的導波，在這段頻率范圍內利于對信號進行分析處理。

圖2.3導波群速度曲線

的產生是由波導的幾何特征如形狀、厚度、尺材料本身的物理性質引起的。頻散對導波的實頻率段內的某種模態(tài)的導波，在這段頻率范圍利于對信號進行分析處理。圖2.2導波相速度曲線Fig2.2Thephrasevelocitycurvedofguidedwave

圖2.4導波能量的傳播速度隨頻率變化曲線

圖2.2導波相速度曲線Fig2.2Thephrasevelocitycurvedofguidedwave圖2.3導波群速度曲線Fig2.3Thegroupvelocitycurvedofguidedwave

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