隨著工業(yè)的蓬勃發(fā)展,鋁及其合金憑借其密度低、耐腐蝕、強度和機械性能好、易加工等優(yōu)點,使得其在工業(yè)生產中的應用范圍越來越廣泛。這些產品隨著使用時間的增加和制造初期的疏忽,其結構會產生變化和損傷,因此需要對金屬薄板進行無損檢測。電磁超聲傳感器檢測技術是一種較新型的超聲檢測方法,與傳統(tǒng)的壓電超聲相比,電磁超聲傳感器技術具有非接觸性、無需耦合劑等優(yōu)點,目前被廣泛地應用在薄板缺陷的檢測。本文對電磁超聲Lamb波的多模態(tài)特性及Lamb波與缺陷交互作用而發(fā)生模態(tài)轉換現象進行了研究,利用ANSYS仿真方法,研究了激發(fā)單一S0模態(tài)和A0模態(tài)從而消除多模態(tài)特性對鋁板檢測的影響,在此基礎上,通過激發(fā)單一的Lamb波與缺陷相互作用,進一步分析影響模態(tài)轉換的因素。本文通過ANSYS有限元仿真分析,研究在低頻厚積時只存在A0和S0的情況下電磁超聲換能器的單一模態(tài)的激勵方法,通過分別在鋁板的上下表面施加特定組合的洛倫茲力來激勵單一的Lamb波模態(tài)。研究結果表明:通過控制鋁板上下表面的洛倫茲力施加,可以產生所需要的單一模態(tài)。在鋁板上下表面分別施加同向的面內洛倫茲力或反向的面外洛倫茲力可以激勵出單一的S0模態(tài),且施加同...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及目的
    1.2 電磁超聲Lamb波國內外研究現狀
        1.2.1 電磁超聲Lamb波特性研究現狀
        1.2.2 電磁超聲Lamb波與缺陷作用的研究現狀
    1.3 本文主要研究內容
第二章 電磁超聲Lamb波的基本理論
    2.1 電磁超聲Lamb波的概述
    2.2 Lamb波的相速度與群速度
    2.3 Lamb波頻散方程的求解
第三章 電磁超聲Lamb波的單一模態(tài)激勵研究
    3.1 引言
    3.2 EMAT的有限元分析
        3.2.1 有限元分析軟件—ANSYS
        3.2.2 EMAT電磁場的有限元模型建立
        3.2.3 EMAT聲場的有限元模型建立
    3.3 Lamb波的多模態(tài)特性
    3.4 Lamb波的單一模態(tài)激勵
    3.5 本章小結
第四章 電磁超聲Lamb波模態(tài)轉換研究
    4.1 引言
    4.2 單一S0模態(tài)與不同形狀缺陷作用時的模態(tài)轉換
        4.2.1 單一S0與不同形狀缺陷相互作用時的仿真
        4.2.2 仿真結果及分析
    4.3 單一A0或S0模態(tài)與板厚方向不同位置長方體缺陷作用時的模態(tài)轉換
        4.3.1 單一A0或S0模態(tài)與位于板厚方向不同位置的缺陷相互作用時的仿真
        4.3.2 仿真結果及分析
    4.4 單一A0或S0模態(tài)與不同深度缺陷作用時的模態(tài)轉換
        4.4.1 單一A0或S0模態(tài)與不同深度缺陷作用時的仿真
        4.4.2 仿真結果及分析
    4.5 單一S0模態(tài)與夾角不同的反射面和透射面的模態(tài)轉換
        4.5.1 單一A0或S0模態(tài)與不同夾角缺陷作用時的仿真
        4.5.2 仿真結果及分析
    4.6 本章小結
第五章 結論
參考文獻
研究生期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3849867