曲面构件斜入射SV波EMAT辐射声场特性分析

发布时间：2021-04-01 21:10

　　为了解决曲面构件的凹凸检测面的曲率半径对斜入射垂直剪切波（SV波）电磁超声换能器（EMAT）的缺陷检测分辨率/灵敏度和定位/定量偏差影响这一问题,建立了基于圆弧曲面（凹面和凸面）检测面的斜入射SV波EMAT辐射声场有限元模型,研究了曲折线圈匝数、弧面曲率对斜入射SV波的主瓣峰值、主瓣宽度、主旁瓣比和入射角的影响,并对仿真结果进行实验验证。结果表明,当曲折线圈匝数相同时,凸面检测面的SV波幅值相比于平面检测面提高34.8%以上,主瓣宽度减小43.8%;当曲折线圈匝数由10匝增至30匝时,凸面检测面的SV波幅值提高42.3%,主瓣宽度减小43.6%;凸面检测面的SV波声场特性均优于平面和凹面;曲面曲率半径对斜入射SV波主瓣峰值、主瓣宽度和主旁瓣比有显著影响。 

【文章来源】：仪器仪表学报. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

曲折线圈EMAT配置形式

斜入射SV波EMAT换能机理

式中:力源幅值F0=1 N;ω=2πf;频率f=2 MHz;n为正弦信号的脉冲个数。由于检测面为曲面,代表洛伦兹力的力源Ft可按矢量分解为水平分量fx和垂直分量fy。同理,取超声波的切向位移分量ut作为SV波,法向位移分量un作为纵波,其计算表达式如下[20]:

【参考文献】：
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本文编号：3113977