电磁超声无损检测：非铁磁材料缺陷仿真与实验

"这篇研究论文主要探讨了非铁磁材料中的电磁超声无损检测技术，特别是关注在接收过程中的数值模拟和实验分析。作者通过建立超声发射和电磁超声换能器接收的有限元模型，研究了含有或不含有缺陷的非铁磁金属板在电磁超声检测中的响应。他们设计并制造了回折形线圈，以优化换能器性能，并深入研究了线圈参数如导体尺寸和线圈提离距离对换能器性能的影响。实验结果显示，仿真得到的线圈电压信号可以反映缺陷的位置，且实验结果与仿真结果一致，证明了该方法的有效性。这项工作对于理解和优化电磁超声检测系统，特别是线圈设计和缺陷识别具有重要的参考价值。" 在非铁磁材料的电磁超声无损检测中，电磁超声换能器起着关键作用。换能器的工作原理是利用电磁场诱导产生的机械振动来激发超声波，同时也能接收由超声波返回的机械振动并转化为电信号。然而，现有的仿真工作大多集中在超声波发射阶段，对于含有缺陷的被测体的接收过程研究相对较少。该研究通过建立全面的有限元模型，包括超声发射和接收两个环节，弥补了这一空白。 在模型中，研究团队考虑了发射频率和超声导波的频散特性，这有助于理解不同频率下超声波在材料中的传播行为。基于这些特性，他们设计了一种回折形线圈，这种线圈形状有助于增强电磁场的聚焦，从而提高换能器的接收效率。进一步，他们探究了线圈的几何尺寸（如导体宽度、厚度等）以及线圈与被测体间的距离（提离效应）如何影响接收性能。这些因素对换能器的灵敏度和信噪比至关重要。 实验部分，研究人员使用了含缺陷和无缺陷的铝板作为测试样本，通过比较实验数据和仿真结果，验证了模型的准确性。实验表明，线圈接收到的电压信号确实能够揭示缺陷的位置，这为实际应用中的缺陷定位提供了可靠的依据。 这篇论文不仅深入探讨了非铁磁材料中电磁超声检测的接收过程，还提供了优化线圈设计的方法，对于提升无损检测的精度和可靠性有着显著的贡献。其研究成果对于进一步推动电磁超声技术在工业检测、材料质量控制等领域的发展具有重要意义。