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电磁加载对金属板超声非线性的影响

庞文英  
【摘要】:金属板在制造加工和应用过程中在各种负荷作用下会产生微小裂纹,如闭合裂纹等缺陷。而利用超声非线性检测技术检测闭合裂纹时,金属板闭合裂纹引起的非线性效应很弱,容易受到外界干扰。为了使闭合裂纹非线性检测更加可靠,本文对含闭合裂纹的金属板在电磁加载下超声非线性的有关特性进行研究,主要包括以下方面:1)根据电磁超声Lamb波检测原理建立电磁超声激励端仿真模型,研究了Lamb波在铝板中的传播特性。基于闭合裂纹非线性原理,在弹簧模型的基础上建立考虑迟滞和阻尼力的闭合裂纹界面力模型,构建含有闭合裂纹的电磁超声仿真模型,研究闭合裂纹界面力的引入对超声传播非线性的影响。2)建立了电磁加载金属板闭合裂纹有限元仿真分析模型,研究电磁加载时加载电流、加载线圈位置对超声非线性的影响,以及电磁加载时金属板温度分布情况。3)基于闭合裂纹非线性超声调制原理,建立关于电磁加载下金属板闭合裂纹超声调制模型,并分析电磁加载金属板闭合裂纹时的超声调制现象,以及电磁加载参数和电磁加载产生的热效应对调制分量的影响。4)搭建了超声非线性实验系统,对完好铝板和含有闭合裂纹的铝板分别进行电磁超声、电磁加载和电磁加载下超声调制实验,研究其对金属板超声非线性的影响。


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