10.14489/td.2019.07.pp.014-022

2019, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2019.07.pp.014-022

Комаров В. А.
МАГНИТОУПРУГОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ. Часть 5
(с. 14-22)

Аннотация. Рассмотрена аналитическая модель влияния приложенных и внутренних напряжений на эффективность ЭМАП в области процессов вращения векторов спонтанной намагниченности при наличии сильного поляризующего поля. Аналитически показано и экспериментально подтверждено, что при наличии приложенных s₀ или внутренних напряжений s_i область максимальной эффективности ЭМАП по поляризующему полю меняется. Если произведение l_ss₀ или l_ss_i больше нуля, то эта область сдвигается в область более слабых полей, в случаях, когда l_ss₀ или l_ss_i меньше нуля, максимум эффективности ЭМАП перемещается в область более сильных полей (процесс намагничивания затрудняется) по сравнению с отсутствием в образце напряжений. Эффективность ЭМАП для материалов с магнитострикцией насыщения l_s < 0 с увеличением растягивающих напряжений также увеличивается, а при росте сжимающих напряжений – падает. Аналитически показано и экспериментально подтверждено, что наличие в материале внутренних напряжений изменяет эффективность ЭМАП обратно пропорционально их величине. Демонстрируется функциональная связь между эффективностью ЭМАП и внутренними напряжениями.

Ключевые слова: магнитоупругость, эффект Джоуля, приложенные и внутренние напряжения, двойное преобразование электромагнитного и акустического полей.

Komarov V. A.
MAGNETOELASTIC ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSFORMATION. Part 5
(pp. 14-22)

Abstract. The analytical model of the applied and internal stresses influence on the efficiency of EMAT in the region of spontaneous magnetization vectors rotation processes (a saturation magnetostriction l_s < 0) in the case of strong polarizing field is considered.It has been shown analytically and confirmed experimentally that in the presence of applied s₀ or internal s_i stresses the region of maximum EMAT efficiency in the polarizing field changes. If the product l_ss₀ or l_ss_i is greater than zero then this region shifts to the weaker fields. If the product l_ss₀ or l_ss_i is less than zero then the maximum of EMAT efficiency shifts to the stronger fields region (magnetization process is difficult) compared to the stresses absence in the sample. The EMAT efficiency for materials with l_s < 0 increases with the tensile stresses increasing and decreas with the compressive stresses increasing. It has been shown analytically and confirmed experimentally that the presence of internal stresses in the material changes the efficiency of EMAT inversely related to the magnitude of these stresses. The functional relationship between EMAT efficiency and internal stresses is demonstrated.

Keywords: magnetoelasticity, Joule effect, applied and internal stresses, double conversion of electromagnetic and acoustic fields.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. А. Комаров (Физико-технический институт Удмуртского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской Академии наук, Ижевск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. A. Komarov (Physical-Technical Institute, Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Izhevsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Комаров В. А. Магнитоупругое электромагнитно-акустическое преобразование. Ч. 4. Соотношение компонент тензора магнитоупругости с магнитострикцией при эффекте Джоуля // Контроль. Диагностика. 2018. № 9. С. 20 – 29.
2. Thompson R. B. Strain Dependence of Electromagnetic Generation Ultrasonic Surface Waves in Ferrous Metals // Appl. Phys. Lett. 1976. V. 28. Nо. 9. P. 483 – 485.
3. Кулеев В. Г., Кононов П. С., Телегина И. А. Влияние растягивающих нагрузок на электромагнитно-акустическое преобразование в никеле // Дефектоскопия. 1980. № 4. С. 39 – 49.
4. Новиков В. Ф., Бахарев М. С. Магнитная диагностика механических напряжений в ферромагнетиках. Тюмень: Вектор-Бук, 2001. 220 с.
5. Бозорт Р. Ферромагнетизм. М.: Изд-во иностр. лит., 1956. 784 с.
6. Кринчик Г. С. Физика магнитных явлений. М.: Изд-во МГУ, 1976. 367 с.
7. Комаров В. А., Ильясов Р. С., Рубцов В. И. Электромагнитно-акустическое преобразование в монокристаллах кремнистого железа, подвергнутых растяжению // Дефектоскопия. 1981. № 11. С. 101 – 104.
8. Гуляев А. П. Металловедение. М.: Металлургия. 1977. 647 с.
9. Комаров В. А. Квазистационарное электромагнитно-акустическое преобразование в металлах. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 235 с.

Eng

1. Komarov V. A. (2018). Magnetoelastic electromagnetic-acoustic transformation. Part 4. The ratio of the components of the magnetoelasticity tensor with magnetostriction with the Joule effect. Kontrol'. Diagnostika, (9), pp. 20 – 29. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.09.pp.020-029
2. Thompson R. B. (1976). Strain Dependence of Electromagnetic Generation Ultrasonic Surface Waves in Ferrous Metals. Applied Physics Letters, 28(9), pp. 483 – 485.
3. Kuleev V. G., Kononov P. S., Telegina I. A. (1980). Effect of tensile loads on the electromagnetic-acoustic conversion in nickel. Defektoskopiya, (4), pp. 39 – 49. [in Russian language]
4. Novikov V. F., Baharev M. S. (2001). Magnetic diagnostics of mechanical stresses in ferromagnets. Tyumen': Vektor-Buk. [in Russian language]
5. Bozort R. (1956). Ferromagnetism. Moscow: Izdatel'stvo inostrannoy literatury. [in Russian language]
6. Krinchik G. S. (1976). Physics of magnetic phenomena. Moscow: Izdatel'stvo MGU. [in Russian language]
7. Komarov V. A., Il'yasov R. S., Rubtsov V. I. (1981). Electromagnetic-acoustic transformation in single crystals of siliceous iron subjected to stretching. Defektoskopiya, (11), pp. 101 – 104. [in Russian language]
8. Gulyaev A. P. (1977). Metal science. Moscow: Metallurgiya. [in Russian language]
9. Komarov V. A. (1986). Quasistationary electromagnetic acoustic conversion in metals. Sverdlovsk: UNTs AN SSSR. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/td.2019.07.pp.014-022

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2019.07.pp.014-022

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.