Page 122 - 无损检测2022年第五期
P. 122
院企风采
3,4 所示；12CrMoV 钢维氏硬度与 5 个特征参量 线圈产生的周向涡流与磁铁产生的垂直磁场的
的相应关系如图 5 所示（图中 LFWU 为洛仑磁力 共同作用下，这种新结构的 EMAT 在板中产生
超声波；MFWU 为磁致伸缩力超声波；PEC 为 超声波。通过控制扇形磁铁的尺寸来获得全向
脉冲涡流）。 型的 SH 0 模态。为了在给定激励频率下最大限
度地提高 EMAT 的输出，在扇形磁铁之间加入
丙烯酸作为隔断，根据激励信号的带宽来确定
磁铁的尺寸，优化全向声场。全向型 SH 0 模态
EMAT 传感器如图 6 所示；全向型 SH 0 模态
EMAT 接收信号如图 7 所示。
图 2 体波原始接收信号
图 6 全向型 SH 0 模态 EMAT 传感器构成示意
图 3 原始信号中分离得到的涡流信号
(a) 洛伦兹力信号 (b) 磁致伸缩力信号 图 7 全向型 SH 0 模态 EMAT 接收信号
图 4 原始信号中分离得到的信号 （4）锂离子电池中超声导波传播特性理论
方法研究。由于循环过程中的锂离子电池不同动
态特性之间相互耦合关系的复杂性，构建全面性
的锂离子电池中超声导波传播特性的理论模型显
得极为重要。基于全局矩阵法与 Biot 理论，首先
对双相多层多孔介质中导波的传播特性进行了理
论推导（多层多孔锂离子电池结构见图 8）。针
对锂离子电池中的负极材料，引入固体骨架模量
与孔隙率及泊松比间的联动关系，以孔隙率的变
图 5 12CrMoV 维氏硬度与 5 个特征参量相应关系
化来模拟锂离子电池的荷电状态，着重分析了其
（3）提出了一种圆周周期永磁铁阵列的 对导波频散曲线的影响。研究表明，随着孔隙率
新型全方位电磁声换能器，用于在铝板上激励
的减小（荷电状态的增加），基础模态 A0 的相
和接收水平剪切导波。该换能器由 12 个轴向 速度逐渐增加（见图 9），导致对应的渡越时间
扇形磁铁组成，其磁场方向与相邻磁铁的磁场
逐渐减小。随后，针对真实复杂的锂离子电池，
方向相反。磁铁阵列下设有螺旋线圈。在螺旋
84
2022 年 第44 卷 第5 期
无损检测
