非铁磁性管件电磁超声检测的混合仿真方法

作者：敬好青; 李勇^*; 张曦郁; 闫贝; 陈振茂

来源：应用力学学报, 2018, 35(05): 938-1178.

• 电磁超声换能器
• 电磁场
• 洛伦兹力
• 解析法
• 有限元法

针对全周径向电磁超声检测换能器,提出了一种非铁磁性管件电磁超声检测(EMAT)的混合仿真方法。该方法集成了解析法和有限元法,用以快速求取电磁超声检测信号。根据ETREE解析法,推导了EMAT的电磁场和洛伦兹力解析表达式。通过与有限元结果对比表明:解析法与有限元法计算出的洛伦兹力相对误差在2.1%以内,解析法的计算效率远高于有限元法。基于ETREE解析法,结合有限元求取的超声场,建立了电磁超声检测信号求解模型,获取了检测线圈电动势信号并计算了回波时间。通过与理论值的对比,结果表明,采用本文提出的混合仿真方法得到的回波时间和理论值之间的相对误差为1.2%,从而验证了该方法的正确性。

• 单位
  机械结构强度与振动国家重点实验室