10.14489/td.2015.010.pp.043-052

2015, 10 октябрь (October)

DOI: 10.14489/td.2015.010.pp.043-052

Комаров В. А.
ФОРМИРОВАНИЕ ПОЛЯ СДВИГОВЫХ ВОЛН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ МЕАНДРОВЫМИ ИЗЛУЧАТЕЛЯМИ
(с. 43-52)

Аннотация. Представлен расчет проекций упругих смещений, генерированных в полупространстве твердого проводящего тела за счет электродинамического механизма преобразования. Полученные выражения использованы для моделирования акустического поля накладных излучателей в форме меандров (решеток). Показано, что: основной максимум акустического поля обусловлен сложением в одной фазе колебаний, генерируемых всеми секциями, составляющими решетку; амплитуда максимума возрастает с увеличением числа проводников решетки. Это обусловлено дополнительным количеством сложенных в одной фазе упругих колебаний; величина коэффициентов, корректирующих плотность тока в секциях решетки, определяется количеством проводников в ней, но не зависит от ее шага; угол распространения колебаний при корректированном поле не зависит от четности количества проводников решетки; при компенсации дополнительных максимумов (поля в дальней зоне) устраняются различия в направлении колебаний во всех зонах излучения; оно направлено под одним и тем же углом.

Ключевые слова: ЭМА-преобразование, меандровые излучатели, моделирование сдвигового акустического поля.

Komarov V.A.
THE FORMATION OF THE SHEAR WAVES FIELD GENERATED BY ELECTROMAGNETIC MEANDER-LINE EMITTERS
(pp. 43-52)

Abstract. It is presented the calculation of the projections of elastic displacements generated in a halfspace of a solid conducting body owing to the electromagnetic transformation mechanisms (EMAT). The derived formulas are used to model the shear acoustic field of the attachable meanderline emitters (grates). It is shown that the main peak of the acoustic field is caused by the summation of the oscillations in the same phase generated with all sections of the grate. The magnitude of the peak increases with the number of the grate conductors due to the additional number of elastic oscillations which are summed in the phase. The magnitude of the coefficients adjusting the current density in the sections of the grate is determined by a number of the conductors in it, but it does not depend on its step. The oscillations propagation angle with the corrected field does not depend on the parity of a number of the grate conductors. The differences in the oscillation directions in all the areas of emission are eliminated with compensation of the additional peaks (in the far field zone). The emission is directed under the same angle.

Keywords: EMA transformation, meanderline emitters, modeling of the shear acoustic field.

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

Рус

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

Eng

B. A. Komarov (Physical-Technical Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Izhevsk) 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. Moles M. Introduction to Phased Array Ultrasonic Technology Applications. R/D Tech Guideline. Olympus NDT, 2004. 348 p.
2. Буденков Г. А., Квятковский В. Н., Петров Ю. В., Сидельникова Н. В. Исследование диаграммы направленности электромагнитно-акустического излучателя // Дефектоскопия. 1971. № 4. С. 87 – 91.
3. Буденков Г. А., Головачева З. Л., Петров Ю. В. Наклонные электромагнитно-акустические преобразователи // Ультразвуковая дефектоскопия сварных конструкций: тезисы докл. научн.-техн. конф. Л., 1973. С. 127 – 131.
4. Комаров В. А. Квазистационарное электромагнитно-акустическое преобразование в металлах. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 235 с.
5. Мужицкий В. Ф., Ремезов В. Б., Комаров В. А. К основам ЭМА-толщинометрии с помощью накладных преобразователей. I. Прямое ЭМАП в нормальном поляризующем поле // Дефектоскопия. 2006. № 10. С. 40 – 58.
6. Комаров В. А., Мужицкий В. Ф. Теория физических полей. Ч. 1. Электромагнитное поле. Ижевск: РИО УДГУ, 1997. 208 с.
7. Комаров В. А. Моделирование проявлений электромагнитно-акустического преобразования в металлах. II. Диаграмма направленности противофазного накладного излучателя // Контроль. Диагностика. 2013. № 12. С. 17 – 24.
8. Соболев В. С., Шкарлет Ю. М. Накладные и экранные датчики. Новосибирск: Наука, 1967. 144 с.
9. Комаров В. А. Моделирование проявлений электромагнитно-акустического преобразования в металлах. I. Преобразование квазистационарного неоднородного электромагнитного поля в упругие сдвиговые колебания // Контроль. Диагностика. 2013. № 3. С. 17 – 25.
10. Комаров В. А. Моделирование проявлений электромагнитно-акустического преобразования в металлах. III. Зависимость характеристики направленности накладного преобразователя от его геометрии и частоты излучения // Контроль. Диагностика. 2014. № 9. С. 25 – 32.

Eng

1. Moles M. (2004). Introduction to phased array ultrasonic technology applications. R/D Tech Guideline. Olympus NDT.
2. Budenkov G. A., Kviatkovskii V. N., Petrov Iu. V., Sidel'nikova N. V. (1971). Study of the directivity diagrams of the electromagnetic-acoustic emitter. Defektoskopiia, (4), pp. 87-91.
3. Budenkov G. A., Golovacheva Z. L., Petrov Iu. V. (1973). Oblique electromagnetic acoustic transducers. Ultrasonic inspection of welded structures: proceedings of the scientific and technical conference. Leningrad, pp. 127-131.
4. Komarov V. A. (1986). Quasistationary electromagnetic-acoustic transformation in metals. Sverdlovsk: UNTs AN SSSR.
5. Muzhitskii V. F., Remezov V. B., Komarov V. A. (2006). Basics of EMAT thickness gauging using probes. I. Direct EMA transducers in a normal polarizing field. Defektoskopiia. (10), pp. 40-58.
6. Komarov V. A., Muzhitskii V. F. (1997). The theory of physical fields. Part 1. Electromagnetic field. Izhevsk: RIO UDGU.
7. Komarov V. A. (2013). Modeling manifestations of electromagnetic-acoustic transformation in metals. Part 2. Kontrol'. Diagnostika, (12), pp. 17-24.
8. Sobolev V. S., Shkarlet Iu. M. (1967). Overhead and screen sensors. Novosibirsk: Nauka.
9. Komarov V. A. (2013). Modeling manifestations of electromagnetic-acoustic transformation in metals. Part I. The transformation of the quasistationary inhomogeneous electromagnetic field in elastic shear vibrations. Kontrol'. Diagnostika. (3), pp. 17-25.
10. Komarov V. A. (2014). The dependence of the directional characteristic of plated transducer on its geometry and frequency of the emission. Part 3. Kontrol'. Diagnostika. (9), pp. 25-32. doi: 10.14489/td.2014.09.pp.017-024.

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

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: