仪器仪表学报

作者：黄祺凯，石文泽，卢 超，陈 尧，董德秀

单位：黄祺凯,1. 南昌航空大学无损检测教育部重点实验,,石文泽,1. 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室，2. 中科院声学研究所声场声信息国家重点实验室,,卢 超,1. 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室，3. 赣南师范大学江西省数值模拟与仿真技术重点实验室,,陈 尧,1. 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室,,董德秀,4. 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,

关键词：金属薄板;Lamb波;EMAT;脉冲压缩;优化设计

基金：国家自然科学基金(52065049, 12064001, 51705231)、江西省杰出青年基金(20212ACB214010)、江西省科技厅科技计划项目(20204BCJL22039)、南昌航空大学研究生创新专项资金项目(YC2020069)资助

针对大型金属板材构件导波检测中EMAT分辨率低、SNR差,难以用于小裂纹检测等难题,建立了基于Barker码脉冲压缩技术的Lamb波EMAT检测过程多物理场有限元模型,以含预制裂纹的5.6mm厚钢板为检测对象,仿真和实验相结合,研究了永磁体宽度和高度、曲折线圈匝数、Barker码序列长度和码元长度等参数对EMAT检测回波的影响,验证了脉冲压缩技术在Lamb波EMAT检测中的有益效果。结果表明,基于脉冲压缩技术的EMAT经优化后,SNR比传统tone-burst激励方式高出了9.69dB,可检出10mm长和0.5mm深的小裂纹,缺陷波SNR为23.47dB。当Barker码码元中心频率为1MHz时,脉冲压缩后的Lamb波包发生模态分离,但A0模态的缺陷波SNR仍可达35.23dB,这对提升Lamb波EMAT检测能力具有重要的工程应用价值。

来源：2022年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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