感應(yīng)式磁聲(Magnetoacoustic Tomography with Magnetic Induction,MAT-MI)技術(shù)是一種通過繪制被測金屬試件表面波位移分布圖的無損檢測新方法,它兼具超聲無損檢測的高穿透力和電磁無損檢測的高靈敏度的優(yōu)勢,能夠?qū)Ρ砻嫒毕葸M行準確地定位。被測金屬材料電導(dǎo)率各向同性的假設(shè)通常與實際情況不符,而電導(dǎo)率的各向異性對感應(yīng)渦流的密度、振動聲源以及表面波位移的分布等均有影響,此時若采用各向同性的電導(dǎo)率模型進行正問題的分析則會引入較大誤差。本文主要研究適用于電導(dǎo)率各向異性非鐵磁性金屬薄板的MAT-MI無損檢測正問題的求解方法。建立含有不同缺陷類型的電導(dǎo)率各向異性非鐵磁性金屬薄板的計算機仿真模型(缺陷類型不同其電導(dǎo)率也不同),其中電導(dǎo)率設(shè)置為張量形式。通過對金屬薄板在靜磁場和脈沖交變磁場(由置于金屬薄板上方、通入交流電流的折線線圈激勵得到)共同作用下產(chǎn)生的感應(yīng)渦流以及聲源(即洛倫茲力)進行數(shù)值仿真,求解金屬薄板表面波位移的分布,進而獲得用灰度圖像表示的表面波位移分布。根據(jù)表面波位移在缺陷處迅速衰減的特性,可從圖像中準確地識別出金屬薄板表面的缺陷�？伸`活地調(diào)整被...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 金屬板材的常規(guī)無損檢測方法
        1.2.1 超聲無損檢測技術(shù)
        1.2.2 電磁無損檢測技術(shù)
    1.3 感應(yīng)式磁聲成像無損檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 概述
        1.3.2 研究現(xiàn)狀
        1.3.3 技術(shù)難點
    1.4 MAT-MI正問題的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 電磁場正問題
        1.4.2 聲場正問題
        1.4.3 電導(dǎo)率各向異性介質(zhì)的MAT-MI正問題
    1.5 本文的研究目的及意義
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 金屬薄板表面波位移信號的產(chǎn)生與傳播機制
    2.1 工業(yè)電磁學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.1.1 折線線圈中的電磁場傳播方程
        2.1.2 空氣場和試件中的電磁場傳播方程
    2.2 金屬材料中的超聲波
    2.3 感應(yīng)式磁聲無損檢測原理
        2.3.1 檢測原理
        2.3.2 感應(yīng)渦流產(chǎn)生機制
        2.3.3 聲源產(chǎn)生機制
        2.3.4 表面波位移方程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 金屬薄板感應(yīng)式磁聲圖像的建模與仿真
    3.1 有限元方法及COMSOL Multiphysics簡介
    3.2 建立電導(dǎo)率分布各向異性金屬薄板的計算機仿真模型
    3.3 金屬薄板表面波位移信號的COMSOL有限元仿真
    3.4 實驗結(jié)果與分析
        3.4.1 表面渦流的仿真結(jié)果
        3.4.2 表面波位移分布的仿真結(jié)果
        3.4.3 表面波位移灰度圖的仿真結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 金屬薄板MAT-MI圖像質(zhì)量的影響因素分析
    4.1 表面波位移信號中的噪聲對成像質(zhì)量的影響
    4.2 提離距離對聲源的影響
    4.3 激勵電流對聲源的影響
        4.3.1 激勵電流的振幅
        4.3.2 激勵電流的頻率
    4.4 電導(dǎo)率各向異性對成像質(zhì)量的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號：4023337