基于空间域谐波控制的电磁超声Lamb波模态抑制方法

作者：翟国富; 李永虔^*; 刘玥怡; 秦伊人

来源：电工技术学报, 2021, 36(16): 3467-3473.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200467

• 电磁超声换能器
• Lamb波
• 模态抑制
• 空间域谐波控制
• 正弦脉冲宽度调制

电磁超声换能器(EMAT)激励的Lamb波中经常存在多种模式,给波形分析造成困难,甚至会干扰对缺陷信息的判断,从而导致误判。常规的EMAT线圈空间波数谱中含有谐波,谐波是造成多模式现象的重要原因。该文提出试件涡流密度分布(洛伦兹力分布)相当于对线圈电流密度分布的空间低通滤波,通过对线圈空间域进行有效设计从而抑制空间域谐波,进而实现激发单波数正弦形式的涡流密度分布。结合正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术的特点,提出将时域中的SPWM技术应用于空间域以实现线圈参数设计。通过建立有限元仿真模型,仿真证明了正弦形式的涡流密度空间分布可以被激励。该文以激励S0模态Lamb波为例进行实验,实验结果表明,由波数谱中的3次谐波激励的A0模态被极大地抑制,抑制比为21dB。

• 单位
  哈尔滨工业大学