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题目：
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雅宝题库解析：
脉冲电磁无损检测技术，如脉冲涡流检测、脉冲太赫兹检测，使用脉冲电信号作为激励，具有很宽的信号频带，可以提供非常丰富的信息，因而有着十分广阔的应用前景，受到日益广泛的关注。无论是在脉冲涡流检测还是在脉冲太赫兹检测中，都包含有瞬态电磁现象和过程。对其中的瞬态电磁场进行分析计算，不仅可以促进脉冲电磁无损检测技术的进步，也会推动电磁场分析方法等理论的发展。本文在分析了相关国内外研究现状的基础上，对脉冲涡流与脉冲太赫兹无损检测的电磁建模和计算题目进行了研究。主要工作内容如下： （1）采用解析方法在频域中推导出了位于有限厚导电平板上方的倾斜圆形线圈所产生的三维线性涡流场的表达式。结果表达为双重积分的形式。在此基础上，提出了一种通过数值拉氏反变换计算导体内部涡流密度与线圈中感应电动势瞬态响应的方法。该方法适用于分析脉冲电流激励下倾斜圆形线圈的瞬态涡流场与线圈倾角、板厚、激励电流波形之间的关系。采用该模型与方法得到的计算结果与商用仿真软件、实验测量等方法得到的结果一致。计算结果可以用于分析探头倾斜噪音对脉冲涡流检测信号的影响。 （2）基于单个倾斜圆形线圈的电磁场量复频域表达式，应用叠加原理解析推导出了导电平板上方聚焦线圈涡流场的公式。这些表达式和相应的瞬态响应计算方法适用于计算任意张角的聚焦线圈所激发的瞬态涡流场，可以考虑导体中涡流的空间分布特点、涡流密度和线圈感应电动势时域波形与线圈张角等参数之间的关系。基于该模型得到的计算结果与商用软件仿真结果比较吻合。计算结果可以用于设计新的探头结构以及预测脉冲涡流检测中的信号。 （3）利用单匝倾斜圆形线圈的场量公式，解析导出了平板导体上方倾斜圆柱线圈的瞬态涡流密度表达式。它表示为一个三重积分的形式。该表达式可用于分析倾斜圆柱线圈截面形状、壁厚和高度以及激励电流时间常数对涡流密度瞬态响应波形的影响。采用该表达式与所提出的时域响应计算方法计算出了单匝圆环状线圈所引起的涡流密度，其波形与采用倾斜圆形线圈公式得到的计算结果一致。 （4）提出了一种用于飞机机身油漆下方隐藏腐蚀脉冲太赫兹检测的电磁模拟方法。首先利用麦克斯韦方程组的轴对称形式建立了偏微分方程初边值题目数学模型，而后采用时域有限元方法进行了数值模拟。该方法可用于分析和预测脉冲太赫兹隐藏腐蚀检测中的电磁现象，考虑了缺陷尺寸、电介质涂层电容率等参数对瞬态响应的影响。计算结果有助于了解脉冲太赫兹无损检测过程中的物理规律。 |
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发表于 2024-2-17 22:34:50
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