直線型線圈橫波與蘭姆波EMAT有限元計算與聲場特性分析研究
發(fā)布時間:2023-05-26 23:37
各種不同厚度的鋁合金板材是制造業(yè)中重要的原材料,在我國的制造、航空、運輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,因此對板材質(zhì)量的無損檢測顯得尤為重要。近年來各種無損檢測技術(shù)發(fā)展迅速,針對中厚鋁合金板材(厚度≥6mm)適宜采用超聲體波對其進行檢測,較薄鋁合金板材(厚度<6mm)宜于采用超聲蘭姆波對其進行檢測。與常規(guī)壓電超聲檢測技術(shù)相比,電磁超聲檢測技術(shù)具有非接觸、無需耦合劑、適用于極端高低溫檢測等優(yōu)點。因此,采用電磁超聲體波對較厚鋁合金板進行探傷檢測,采用電磁超聲導(dǎo)波技術(shù)對較薄鋁合金板進行缺陷檢測是目前最為有效的檢測手段。電磁超聲換能器(EMAT,Electromagnetic Acoustic Transducer)作為電磁超聲檢測技術(shù)的核心,易于產(chǎn)生不同類型的超聲波,然而利用體波檢測時EMAT輻射聲場的特性分析、采用蘭姆波檢測時單一模態(tài)的控制激發(fā),是實際工程應(yīng)用中亟待解決、但目前尚未較好解決的難題。為此,本文主要針對該領(lǐng)域亟待解決的兩個難題,直線型線圈EMAT橫波輻射聲場分布規(guī)律、板中蘭姆波模態(tài)的控制激發(fā)方法,進行了深入研究。針對體波檢測時EMAT輻射聲場的特性分析難題,以直線型線圈中的跑道形線圈...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題來源
1.2 課題的研究背景及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 電磁超聲換能器研究現(xiàn)狀
1.3.2 電磁超聲換能器輻射聲場研究現(xiàn)狀
1.3.3 電磁超聲換能器導(dǎo)波模態(tài)控制研究現(xiàn)狀
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2 電磁超聲換能器輻射聲場仿真分析
2.1 引言
2.2 電磁超聲換能器簡介
2.3 EMAT換能原理及聲場輻射原理
2.3.1 EMAT換能原理
2.3.2 聲場輻射原理
2.4 跑道形線圈EMAT仿真研究
2.4.1 跑道形線圈EMAT建模
2.4.2 跑道形線圈EMAT輻射聲場分析
2.5 本章小結(jié)
3 跑道形線圈EMAT輻射聲場影響因素仿真分析與研究
3.1 前言
3.2 線圈寬度對輻射聲場的影響
3.3 雙磁鐵對輻射聲場影響
3.4 激勵頻率對跑道形線圈EMAT輻射聲場影響研究
3.5 本章小結(jié)
4 電磁超聲換能器輻射聲場實驗測量
4.1 引言
4.2 搭建EMAT輻射聲場測量系統(tǒng)
4.2.1 制作激勵EMAT
4.2.2 EMAT輻射聲場測量系統(tǒng)方案設(shè)計
4.3 單磁體跑道形線圈EMAT輻射聲場測量實驗
4.3.1 實驗測量過程
4.3.2 實驗結(jié)果分析
4.3.3 仿真結(jié)果與實驗結(jié)果對比分析
4.4 雙磁體跑道形線圈EMAT輻射聲場測量實驗
4.4.1 實驗測量過程
4.4.2 實驗結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 多通道陣列EMAT蘭姆波模態(tài)控制仿真研究
5.1 前言
5.2 多通道陣列EMAT蘭姆波技術(shù)原理
5.3 電磁超聲多通道陣列蘭姆波建模研究
5.4 仿真結(jié)果分析
6 多通道陣列EMAT蘭姆波模態(tài)控制實驗研究
6.1 前言
6.2 電磁超聲相控陣蘭姆波實驗系統(tǒng)
6.3 多通道陣列EMAT蘭姆波模態(tài)控制實驗
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3823482
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題來源
1.2 課題的研究背景及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 電磁超聲換能器研究現(xiàn)狀
1.3.2 電磁超聲換能器輻射聲場研究現(xiàn)狀
1.3.3 電磁超聲換能器導(dǎo)波模態(tài)控制研究現(xiàn)狀
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2 電磁超聲換能器輻射聲場仿真分析
2.1 引言
2.2 電磁超聲換能器簡介
2.3 EMAT換能原理及聲場輻射原理
2.3.1 EMAT換能原理
2.3.2 聲場輻射原理
2.4 跑道形線圈EMAT仿真研究
2.4.1 跑道形線圈EMAT建模
2.4.2 跑道形線圈EMAT輻射聲場分析
2.5 本章小結(jié)
3 跑道形線圈EMAT輻射聲場影響因素仿真分析與研究
3.1 前言
3.2 線圈寬度對輻射聲場的影響
3.3 雙磁鐵對輻射聲場影響
3.4 激勵頻率對跑道形線圈EMAT輻射聲場影響研究
3.5 本章小結(jié)
4 電磁超聲換能器輻射聲場實驗測量
4.1 引言
4.2 搭建EMAT輻射聲場測量系統(tǒng)
4.2.1 制作激勵EMAT
4.2.2 EMAT輻射聲場測量系統(tǒng)方案設(shè)計
4.3 單磁體跑道形線圈EMAT輻射聲場測量實驗
4.3.1 實驗測量過程
4.3.2 實驗結(jié)果分析
4.3.3 仿真結(jié)果與實驗結(jié)果對比分析
4.4 雙磁體跑道形線圈EMAT輻射聲場測量實驗
4.4.1 實驗測量過程
4.4.2 實驗結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 多通道陣列EMAT蘭姆波模態(tài)控制仿真研究
5.1 前言
5.2 多通道陣列EMAT蘭姆波技術(shù)原理
5.3 電磁超聲多通道陣列蘭姆波建模研究
5.4 仿真結(jié)果分析
6 多通道陣列EMAT蘭姆波模態(tài)控制實驗研究
6.1 前言
6.2 電磁超聲相控陣蘭姆波實驗系統(tǒng)
6.3 多通道陣列EMAT蘭姆波模態(tài)控制實驗
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3823482
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