采用洛伦兹力原理构建三维动态电磁超声仿真模型在COMSOL软件中实现

简介：
基于洛伦兹力的COMSOL电磁超声仿真模型中实现了磁致伸缩效应的自主调节配置。该系统中的电磁超声换能器主要包含高频感应线圈、永磁体以及待测试件三个关键组件。EMAT的能量转换过程与其被测标本的特性密切相关，并且其引发的声波产生机制因材料特性的不同而呈现出三种典型机理：洛伦兹力驱动型、磁致伸缩驱动型以及微弱的磁化驱动型。根据材料属性的不同特性可将其划分为铁磁性和非铁磁性两类，在这两类物质中洛伦兹力与磁致伸缩力共同承担着主导作用而产生的影响相对较强；相比之下在非铁磁性导电物质如铜铝等情形下洛伦兹力的作用更为显著从而主导了电磁超声现象的发生；而对于具有明显铁磁特性的金属如铁钢这类物质则通常需要综合考虑洛伦兹力与磁致伸缩力两种因素才能全面解析其电磁超声响应机制。