金属管件外检式电磁超声导波换能器电磁场量的解析计算式

• 作者: 蔡瑞 李勇 刘正帅 张超 刘天浩 裴翠祥 陈振茂
• 来源期刊: 应用力学学报
• 关键词: 金属小径管 外检式电磁超声导波换能器 解析法 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 538-544
• 页数: 7页
• 分类号: TG115.28
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.38.02.B183

摘要

电磁超声导波检测具有检测精度高、适合高温检测、无需耦合剂等优势,已成为无损检测领域中重要的检测技术.电磁超声导波检测的核心部件是电磁超声导波换能器.本文针对一种非铁磁性金属小径管外检式电磁超声导波换能器,基于扩展截断区域特征函数展开法(ETREE)分别推导偏置磁场奇对称、偶对称,暂态电磁场奇对称、偶对称及四种组合形式下(偏置磁场奇对称与暂态电磁场偶对称组合、偏置磁场奇对称与暂态电磁场奇对称组合、偏置磁场偶对称与暂态电磁场奇对称组合、偏置磁场偶对称与暂态电磁场偶对称组合)的电磁场量解析计算式.通过与有限元仿真结果进行对比,发现四种组合情况下解析计算式求解得到的洛伦兹力与有限元仿真(FEM)所得结果吻合,相对误差小于5％,且求解时间更短,验证了本文所提解析计算式的正确性及高效性.