基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究

摘要：

针对激光超声和电磁超声两种非接触式检测方式在实验中操作复杂和灵敏度低,以及难以观察不同参数对相关物理场造成的影响等问题,文中将有限元法应用到激光声磁混合式检测当中,采用数值分析方法分析了脉冲激光与电磁超声换能器之间的匹配关系对检测灵敏度的影响,研究了激光声磁检测系统的优化设计依据.利用有限元软件建立了激光声磁检测系统的仿真模型,通过正交数值仿真分析了高斯激光脉冲激励超声的温度场和位移场特性,进而观测了电磁超声换能器参数变化对检测灵敏度的影响.结果表明:螺旋型线圈接收的电压信号能正确反应由入射激光在固体中发生热膨胀效应产生的超声位移场,当磁体的高宽比为1.5倍时,驱肤层处磁场强度分布最优,提离距离对换能效率的影响呈现负指数变化规律,评价了不同接收间距处电磁超声换能器的接收性能.

关键词：激光超声、电磁超声、无损检测、有限元分析

所属期刊栏目：51

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：山东省重大科技创新工程项目;山东省重大科技创新工程项目;哈尔滨工业大学科研创新基金;齐鲁工业大学山东省科学院科教产融合创新试点工程项目;济南市高校20条创新团队项目

在线出版日期：2022-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：175-183