金屬板材中電磁超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的研究.pdf

1、作為基礎(chǔ)工業(yè)原材料，金屬板材產(chǎn)量的劇增拉動了我國國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，尤其推動了我國國防工業(yè)的快速發(fā)展。然而金屬板材在生產(chǎn)加工過程中不可避免地存在著缺陷，需要采用超聲檢測方法及時剔除殘次品。目前常用的超聲體波檢測效率較低，而且傳統(tǒng)的超聲檢測技術(shù)因?qū)β曬詈蟿┑囊蕾嚩艿较拗疲瑸榇吮疚难芯侩姶懦晫?dǎo)波檢測技術(shù)在金屬板材中的應(yīng)用。超聲導(dǎo)波能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，高效率檢測；電磁超聲技術(shù)無需聲耦合劑，能夠在金屬板材中產(chǎn)生各種超聲波。因此電磁超聲導(dǎo)波檢

2、測技術(shù)結(jié)合兩者的優(yōu)勢，能夠高效、便捷地進(jìn)行金屬板材檢測。
　　本文首先深入研究了金屬板材中超聲導(dǎo)波的檢測原理。通過建立金屬板材中中Lamb波、Rayleigh波和SH導(dǎo)波的特征方程和質(zhì)點運動模型，分析了其各自在缺陷檢測中的特點。
　　針對鐵磁性和非鐵磁性的金屬板材，本文分析了電磁超聲的洛倫茲力機理和磁致伸縮機理，設(shè)計出4種形式的電磁超聲導(dǎo)波換能器(EMAT)。通過理論分析磁鐵和線圈的參數(shù)和導(dǎo)波特征方程之間的關(guān)系，得到電磁超聲

3、導(dǎo)波的激發(fā)方程和激發(fā)曲線。通過對激發(fā)電流的頻率譜和線圈的波數(shù)譜分析，研究了EMAT工作點和工作區(qū)域?qū)﹄姶懦晫?dǎo)波激發(fā)的影響，進(jìn)而分析導(dǎo)波多模式和頻散的產(chǎn)生原因以及消除方法，達(dá)到優(yōu)化電磁導(dǎo)波超聲檢測性能的目的。
　　通過建立金屬板材檢測系統(tǒng)，采用電磁超聲Lamb波、Rayleigh波和SH導(dǎo)波對鋼板和鋁板進(jìn)行了缺陷檢測實驗和導(dǎo)波激發(fā)實驗，驗證了該技術(shù)是正確的、實用的。本文實現(xiàn)了金屬板材中電磁超聲導(dǎo)波的激發(fā)和優(yōu)化，為電磁超聲導(dǎo)波檢測技