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《电磁超声换能器有限元辐射声场指向性表面波论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、电磁超声换能器的机理研究及其仿真分析【摘要】区别于传统压电超声检测技术,电磁超声检测技术具有无需耦合剂、更易激发出不同模式的超声波等特点,优势逐渐凸显。由于电磁超声换能器的复杂性和多样性,本文在对国内外电磁超声检测技术对其机理的研究和认识的基础上,着重利用有限元仿真分析的方法对电磁超声的检测机理进行深入的研究。本文针对电磁超声换能器工作的三个过程：电磁场、电磁超声耦合以及声场传播理论,分析其相应的换能原理,进行详细的数学描述和理论推导。根据产生波型的不同,分析了电磁超声换能器的各组成部分中高频激励线圈和磁铁的不同配置情况,以及对应不
2、同配置激发波形的种类和其声波传播形式。采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器的进行电磁场仿真分析,得到被测试件中涡流和洛伦兹力的分布。同时,将电磁场得到的结果与结构场耦合,得到被测试件内部质点的应力、应变和位移情况,从而达到对电磁超声换能器辐射声场进行仿真分析的目的。电磁超声换能器的缺点是换能效率低,信号微弱。因此,为了提高换能效率,对其模型进行了优化,针对EMAT优化的主要对象,对线圈与被测试件之间的提离距离、线圈和永磁体的各参数对换能效率的影响做了分析,最终确定了激励线圈参数的优化组合。通过... 更多还原【Abstrac
3、t】DistinguishedfromPiezoelectricultrasonictestingtechnology,electromagneticacoustictechnologyhasmanyadvantages,suchasinspectionwithoutcouplingagent,stimulateddifferentmodewaveeasilyandsoon,attractsattentionhighlyinNondestructiveTestingfield.Becauseofcomplexityanddivers
4、ityoftheelectromagneticacoustictransducer,applyANSYStosimulateandanalyzeitbasedonstudyandunderstandingofelectromagneticacoustictransducermechanismathomeandabroad.Analyze... 更多还原【关键词】电磁超声换能器；有限元；辐射声场；指向性；表面波；【Keywords】ElectromagneticUltrasonicTransducer；FiniteElement；Ra
5、diatedSoundField；Orientation；UltrasonicSurfaceWave；摘要8-9Abstract9第一章引言10-191.1课题研究的背景和意义11-151.1.1超声导波概述11-131.1.2电磁超声检测技术概述13-151.2电磁超声检测技术国内外的发展现状15-161.3课题研究的主要内容及章节安排16-191.3.1课题研究的主要内容16-171.3.2论文章节安排17-19第二章电磁超声换能器的换能原理19-252.1电磁超声换能器换能理论概述19-212.2电磁超声换能器电、磁、波耦合理
6、论21-242.2.1电磁超声换能器电磁场基本理论21-222.2.2电磁超声耦合一般方程22-232.2.3固体中声场的基本方程和声波的波动方程23-242.3本章小结24-25第三章EMAT激发波的种类及有限元模型25-313.1EMAT激发波的种类25-283.1.1纵波(L波)及横波(S/T波)25-273.1.2表面波(R波)273.1.3板波(P波)27-283.2EMAT电磁场三维有限元建模28-303.2.1电磁场有限元分析概述28-293.2.2电磁超声换能器建模29-303.3本章小结30-31第四章EMAT换能
7、器的优化设计31-434.1提离距离的优化314.2EMAT换能器激励线圈的优化设计31-354.3EMAT换能器磁体的优化35-404.3.1磁体的分类和特性35-364.3.2影响EMAT换能效率的永磁体参数364.3.3永磁体的优化仿真36-404.4EMAT换能器优化结果40-424.5本章小结42-43第五章电磁超声换能器的仿真分析43-725.1EMAT电磁场分析43-445.2EMAT电磁结构耦合分析44-465.2.1EMAT电磁结构耦合分析控制方程44-455.2.2EMAT电磁结构耦合建模45-465.3EMAT
8、辐射声场仿真分析46-495.4EMAT激发波形种类判定的仿真分析49-525.5EMAT声场指向性仿真分析52-565.5.1声场指向性随声波传播距离的变化53-555.5.2辐射声场指向角555.5.3声场指向性实验验证及结果分析
