基于洛伦兹力的COMSOL电磁超声模拟模型

简介：
本研究构建了基于洛伦兹力原理的COMSOL仿真平台下的电磁超声模型，旨在精确模拟和分析复杂材料中的电磁与超声波相互作用机制。 基于洛伦兹力的COMSOL电磁超声仿真模型可以灵活调整磁致伸缩效应的相关设置。电磁超声换能器主要由高频感应线圈、磁铁以及待测试样等三部分组成。EMAT的能量转换过程与被测材料特性密切相关，其声波产生的机制可以根据材料属性的不同分为洛伦兹力机理、磁致伸缩机理和磁化力机理。 按照材料的性质可以将它们分类为铁磁性材料和非铁磁性材料两大类，在这两类材料中起主导作用的是洛伦兹力以及磁致伸缩力，而由于其影响微弱，通常忽略掉磁化力的作用。对于铜、铝等非铁磁性的导电材料来说，电磁超声主要是由洛伦兹力产生的；而对于铁和钢这类铁磁性材料而言，则是通过洛伦兹力与磁致伸缩力的共同作用来产生电磁超声信号。