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超声导波电磁声传感器的设计与应用9787030732491

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作者刘增华,赵欣,何存富

出版社中国科技出版传媒股份有限公司

ISBN9787030732491

出版时间2021-02

装帧精装

开本16开

定价138元

货号11837019

上书时间2024-11-05

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商品描述
目录
前言

 第1章?超声导波检测原理?1

 1.1?超声导波基本概念?1

 1.1.1?相速度与群速度?1

 1.1.2?导波特性?2

 1.1.3?波结构?3

 1.2?超声导波传播特性?3

 1.2.1?板中的超声导波?3

 1.2.2?管道中的超声导波?7

 1.3?超声导波无损检测方法?13

 1.3.1?自发自收法?13

 1.3.2?一发一收法?14

 1.3.3?激励信号?15

 参考文献?16

 第2章?电磁声传感器工作原理与结构设计?17

 2.1?电磁声传感器工作原理?17

 2.1.1?洛伦兹力机理?19

 2.1.2?磁致伸缩机理?20

 2.2?电磁声传感器结构配置?24

 2.2.1?磁铁?24

 2.2.2?线圈?26

 2.3?电磁声传感器优化设计?27

 2.3.1?模态选择?27

 2.3.2?声场分布?28

 2.3.3?频率响应特性?30

 2.3.4?电磁声传感器的仿真建模?30

 参考文献?31

 第3章?兰姆波电磁声传感器的设计?32

 3.1?A0模态电磁声传感器?32

 3.1.1?传感器结构?32

 3.1.2?传感器工作原理?33

 3.1.3?有限元仿真?34

 3.1.4?单一A0模态激励与缺陷检测?40

 3.1.5?传感器性能测试?41

 3.1.6?传感器结构参数优化?43

 3.2?S0模态电磁声传感器?46

 3.2.1?传感器结构?46

 3.2.2?传感器工作原理?47

 3.2.3?单一S0模态的激励和接收?47

 3.2.4?传感器性能测试?48

 3.2.5?传感器结构参数优化?51

 3.3?双模态电磁声传感器?53

 3.3.1?传感器结构?53

 3.3.2?传感器工作原理?54

 3.3.3?单一模态的激励和接收?55

 3.3.4?传感器性能测试?57

 3.3.5?缺陷检测?58

 3.4?A1模态电磁声传感器?63

 3.4.1?传感器结构?63

 3.4.2?传感器工作原理?64

 3.4.3?有限元仿真?66

 3.4.4?A1模态的激励和接收?71

 3.4.5?传感器性能测试?72

 参考文献?74

 第4章?水平剪切模态电磁声传感器的设计?75

 4.1?平面螺线管阵列式磁致伸缩贴片传感器?75

 4.1.1?传感器结构?75

 4.1.2?传感器工作原理?76

 4.1.3?单一SH0模态的激励和接收?76

 4.1.4?传感器性能测试?77

 4.2?柔性印刷电路板阵列式磁致伸缩贴片传感器?79

 4.2.1?传感器结构?79

 4.2.2?传感器工作原理?80

 4.2.3?单一SH0模态的激励和接收?81

 4.2.4?传感器性能测试?81

 4.2.5?DT-SHMA-MPT的优化?83

 4.3?周期格栅线圈电磁声传感器?88

 4.3.1?传感器结构?89

 4.3.2?传感器工作原理?89

 4.3.3?单一SH0模态的激励和接收?90

 4.3.4?传感器性能测试?90

 4.3.5?PGC-EMAT的优化?92

 4.4?全向型周向周期永磁铁阵列式电磁声传感器?99

 4.4.1?传感器结构?99

 4.4.2?传感器工作原理?101

 4.4.3?有限元仿真?102

 4.4.4?单一SH0模态的激励和接收?104

 4.4.5?传感器性能测试?105

 参考文献?107

 第5章?磁集中器式电磁声传感器的设计?108

 5.1?指向型磁集中器式电磁声传感器?108

 5.1.1?D-MC-EMAT结构?108

 5.1.2?D-MC-EMAT工作原理?109

 5.1.3?D-MC-EMAT有限元仿真?110

 5.1.4?单一S0模态的激励与缺陷检测?114

 5.1.5?传感器性能测试?117

 5.1.6?D-MC-EMAT的优化?118

 5.2?全向型磁集中器式电磁声传感器?121

 5.2.1?OD-MC-EMAT结构?122

 5.2.2?OD-MC-EMAT工作原理?123

 5.2.3?OD-MC-EMAT有限元仿真?123

 5.2.4?单一S0模态的激励与缺陷检测?128

 5.2.5?传感器性能测试?130

 5.2.6?OD-MC-EMAT的优化?131

 5.3?模态可调磁集中器式电磁声传感器?134

 5.3.1?MT-MC-EMAT结构?134

 5.3.2?MT-MC-EMAT工作原理?136

 5.3.3?MT-MC-EMAT有限元仿真?137

 5.3.4?单一S0模态与单一A0模态激励?143

 5.3.5?传感器性能测试?144

 5.3.6?MT-MC-EMAT的优化?147

 5.4?变角度磁集中器式A1模态电磁声传感器?151

 5.4.1?变角度磁集中器式A1模态电磁声传感器结构?151

 5.4.2?变角度磁集中器式A1模态电磁声传感器工作原理?152

 5.4.3?变角度磁集中器式A1模态电磁声传感器有限元仿真?153

 5.4.4?A1模态的激励和接收?157

 5.4.5?传感器性能测试?158

 参考文献?159

 第6章?管中导波电磁声传感器的设计?160

 6.1?扭转模态磁致伸缩传感器?160

 6.1.1?扭转模态MPT阵列结构?160

 6.1.2?扭转模态MPT阵列工作原理?161

 6.1.3?扭转模态MPT阵列的优化?161

 6.1.4?单一T(0,1)模态激励与缺陷检测?163

 6.1.5?频率响应特性?165

 6.1.6?传感器结构参数优化?166

 6.2?纵向模态磁致伸缩传感器?169

 6.2.1?纵向模态MPT阵列结构?170

 6.2.2?纵向模态MPT阵列工作原理?170

 6.2.3?纵向模态MPT阵列的优化?171

 6.2.4?单一L(0,2)模态激励与缺陷检测?173

 6.2.5?频率响应特性?174

 6.2.6?传感器结构参数优化?175

 6.3?表面波电磁声传感器?176

 6.3.1?表面波检测原理?177

 6.3.2?柔性磁铁表面波电磁声传感器结构?177

 6.3.3?柔性磁铁表面波电磁声传感器工作原理?178

 6.3.4?柔性磁铁表面波电磁声传感器结构优化?178

 6.3.5?柔性磁铁表面波电磁声传感器性能测试?179

 6.3.6?柔性磁铁表面波电磁声传感器性能分析?181

 参考文献?190

 第7章?基于电磁声传感器阵列的金属板中缺陷成像检测?191

 7.1?基于电磁声传感器阵列的概率损伤定位成像?191

 7.1.1?概率损伤成像原理?191

 7.1.2?缺陷成像实验?194

 7.1.3?基于多种典型损伤因子的成像结果?195

 7.2?基于电磁声传感器阵列的圆弧成像?200

 7.2.1?圆弧成像原理?200

 7.2.2?数据融合方法?201

 7.2.3?缺陷成像实验?203

 7.2.4?原始检测信号处理?204

 7.2.5?板中缺陷成像定位检测?205

 7.3?基于电磁声传感器阵列的椭圆成像?207

 7.3.1?椭圆成像原理?207

 7.3.2?缺陷成像实验?208

 7.3.3?板中缺陷的定位检测成像结果?209

 7.4?基于电磁声传感器阵列的双曲线成像?212

 7.4.1?双曲线成像原理?212

 7.4.2?板中缺陷成像定位检测?213

 7.5?基于电磁声传感器阵列的复合成像?214

 7.5.1?复合成像算法?214

 7.5.2?波包分离技术?215

 7.5.3?板中缺陷成像定位检测?217

 7.6?基于电磁声传感器阵列的时间反转方法?219

 7.6.1?时间反转过程?219

 7.6.2?兰姆波时间反转聚焦和重构模型?220

 7.6.3?时间反转聚焦和重构特性实验验证?222

 7.6.4?基于时间反转方法的椭圆成像?225

 7.6.5?基于时间反转方法的概率损伤成像算法?229

 参考文献?233

 第8章?基于MPT阵列的复合材料板中缺陷成像检测?235

 8.1?OSHM-EMAT?235

 8.1.1?OSHM-EMAT结构与工作原理?235

 8.1.2?OSHM-EMAT频率响应特性?236

 8.1.3?SH0模态的激励和接收?237

 8.1.4?OSHM-EMAT声场分布?238

 8.1.5?提离距离影响?239

 8.2?双匝OSHM-MPT设计?240

 8.2.1?双匝OSHM-MPT结构?240

 8.2.2?双匝OSHM-MPT工作原理?242

 8.2.3?双匝OSHM-MPT频率响应特性?242

 8.2.4?SH0模态的激励和接收?244

 8.2.5?双匝OSHM-MPT声场指向性?246

 8.2.6?双匝OSHM-MPT结构优化?246

 8.3?双匝OSHM-MPT阵列复合材料板中缺陷RAPID成像?249

 8.3.1?复合材料板中缺陷检测实验设置?249

 8.3.2?RAPID成像系数?250

 8.3.3?RAPID成像差异系数计算?252

 8.3.4?RAPID中阵列概率值分布?253

 8.3.5?RAPID缺陷成像结果及分析?254

 8.3.6?RAPID成像阈值选取?258

 8.4?双匝OSHM-MPT阵列复合材料板中缺陷椭圆成像?260

 8.4.1?椭圆成像实验设置?261

 8.4.2?同一尺寸不同位置的模拟缺陷成像?261

 8.4.3?不同尺寸不同位置的模拟缺陷成像?264

 8.4.4?基于通用阈值的成像结果?268

 8.4.5?复合材料板中缺陷的椭圆成像?270

 参考文献?272

精彩内容
本书稿主要内容涉及超声导波电磁声传感器的设计及应用两大部分，分为超声导波检测原理，EMAT工作原理与结构设计，应用于管道检测的EMAT设计，应用于平板Lamb波检测的EMAT设计，水平剪切模态的EMAT设计，磁集中器式EMAT设计，共6个章节。

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