电磁超声无损检测技术的ANSYS仿真研究
任晓可等：电磁超声无损检测技术的ＡＮＳＹＳ仿真研究
２．１前处理
第７期
１００ｓｉｎｚ（７ｃ×１０５ｔ）ｃｏｓ（ｎ×１０６ｔ），取分析时间为１０脚，此时激励电流可视为衰减到０，时间步长设为０．２卢ｓ，信号波形如图２所示。根据所加激励的类型，耦合线圈自由度，进行瞬态磁场分析。
根据电磁超声无损检测装置的结构和工作特点，取单元类型为空气、线圈和被测导体，定义材料属性。设被测导体的相对磁导率胁一５００，电阻率Ｐ＝９．１７×１０－８０ ｒｎ，线圈的相对磁导率雎一１，电阻率Ｐ＝１．６８×１０１
Ｑ ｍ。
考虑到模型具有对称性，且假设线圈导线的长度比线间距要大得多，可将模型简化成二维情况来进行有限元分析口８］。设被测物体为半无限大导体，在其上方放置曲折线圈，线圈由一根导线来回沿直角弯曲成一组６条平行线，相邻导线间距ｂ一１ｍｍ，提离距离ｈ一０．５ｍｍ，导线横截面为正方形，边长ａ一０．２１ＴＬｒｎ，相邻两导线电流方向相反。导体处在磁感应强度Ｂ。＝１Ｔ的偏置磁场中，方向竖直向下。为比较缺陷对电磁超声检测过程中各因素的影响，在导线３下方设置了一个０．１
关系，并进行智能网格划分。
ｍｍ×０．２ｌＴＬｒｎ的裂缝，ＥＭＡＴ
时间，。
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图２激励电流信号波形
模型如图１所示。建立模型后，给面赋予特性，确定单元
２．３后处理
求解结束后，可选择相应时间步，获得分析过程中相关的等值线图，云图和矢量图等。可通过选择节点，读取其在分析过程中某一参数随时间或频率连续变换的情况啪。还可以以麦克斯韦方程组为出发点，求解磁通、力和能量等参数。
３仿真实验结果
图１
ＥＭＡＴ激发系统二维平面模型
当线圈受时谐电流源激励时，会产生一个交变的电磁
２．２求解
场Ｈ，交变磁场的磁流密度如图３和图４所示。磁流密度的具体数值可通过等值线读取。可见当不存在缺陷时，各条导线下方的磁流密度大致相等，当存在缺陷时，缺陷两侧钢板表面的磁流密度就比其它地方大，而缺陷深处磁流密度却变得非常小。
在电磁场微分方程的求解过程中，只有限制了边界条件和初始条件，才有确定解，因此，为被测导体设置边界条件，并规定各项力标志。根据电磁超声的激发机理，采用时变电流对线圈施加激励。设激励电流的形式为ｉ（ｆ）一
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图３被测导体表面不存在缺陷时交变磁场的磁流密度
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图４被测导体表面存在缺陷时交变磁场的磁流密度
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