航空不锈钢薄板电磁超声SH导波检测定量分析方法

水平剪切（SH）波电磁超声换能器（EMAT）具有非接触、无需耦合剂、对表面油污涂层不敏感、单点激励大范围检测等优点，在航空不锈钢薄板快速导波检测中具有重要的技术优势。首先建立了含缺陷的不锈钢薄板SH导波传播有限元模型，分析了不同设计参数EMAT对应缺陷的距离-波幅曲线（DAC），并对DAC进行实验验证。然后建立了不锈钢薄板中SH导波声场分析有限元模型，研究了周期性永磁体电磁超声换能器（PPM EMAT）中永磁体宽度、长度和对数对SH导波辐射声场特性的影响，得到了EMAT的轴线声压分布，并在此基础上获取了EMAT的最优设计参数组合。结果表明增大永磁体长度和对数都能提高EMAT轴线辐射声场强度，使EMAT在远距离检测具有较好的声压分布均匀性。当永磁体对数、长度、宽度分别为6对、25mm、7mm时，对应的EMAT具有较高的轴线辐射声场强度和较平稳的DAC，更适合对航空不锈钢薄板进行远距离快速导波检测。