[发明专利]一种各向异性金属薄板感应式磁声图像的仿真方法及系统

权利要求书

1.一种各向异性金属薄板感应式磁声图像的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：

建立电导率各向异性金属薄板仿真结构模型，所述仿真结构模型中包括仿真被测试件和仿真折线线圈；

根据所述仿真结构模型，设置所述仿真被测试件不同方向的电导率；

将所述仿真结构模型置于静磁场中进行仿真实验，得到感应涡流；

根据所述感应涡流，确定所述被测试件受到的静态洛伦兹力和交变洛伦兹力；

根据所述静态洛伦兹力和所述交变洛伦兹力得到表面波；

根据各不同方向的电导率，计算所述表面波沿对应方向上的波速；

根据表面波沿不同方向上的波速，得到对应方向上的表面波位移；

根据各所述表面波位移，得到表面波位移分布图。

2.根据权利要求1所述的各向异性金属薄板感应式磁声图像的仿真方法，所述根据所述仿真结构模型，设置所述被测试件不同方向的电导率，具体包括：

基于所述被测试件建立三维笛卡尔直角坐标系，其中，以所述被测试件的表面中心为原点，与所述被测试件水平面平行的为X轴，与X轴垂直的为Y轴，与XOY面垂直的为Z轴；

设置被测试件在X轴、Y轴和Z轴三个方向上的电导率。

3.根据权利要求1所述的各向异性金属薄板感应式磁声图像的仿真方法，所述将所述仿真结构模型置于静磁场中，计算所述被测试件受到的静态洛伦兹力和交变洛伦兹力，具体包括：

根据得到被测试件受到的静态洛伦兹力F_s(h,t)；

其中，F_s(h,t)为被测试件在时刻t位置h处受到的静态洛伦兹力，σ为电导率，μ₀为空间磁导率，j是虚部单位，B_s为静磁场强度，z₀为折线线圈与被测试件的垂直距离，k为径向积分变量，I为激励电流的幅值，ω为激励电流的角频率，J₀(k)为自变量为k的第一类零阶Bessel函数，J₀(kr)为自变量为kr的第一类零阶Bessel函数；

根据得到被测试件受到的交变洛伦兹力F_d(h,t)；

其中，F_d(h,t)为被测试件受到的交变洛伦兹力，μ₀为空间磁导率，I为激励电流的幅值，k为径向积分变量，z₀为折线线圈与被测试件的垂直距离，j是虚部单位，J₀(k)为自变量为k的第一类零阶Bessel函数，J₀(kr)为自变量为kr的第一类零阶Bessel函数。

4.根据权利要求2所述的各向异性金属薄板感应式磁声图像的仿真方法，所述根据所述电导率计算所述表面波沿不同方向的波速，具体包括：

表面波的传播仅位于YOZ平面，与X轴无关；

根据得到所述表面波沿Y轴传播的波速v_RY；

其中，v_RY为所述表面波沿Y轴传播的波速，σ_y为Y轴方向的电导率，μ_m为所述被测试件的Lame常数，ρ_m为所述被测试件的密度；

根据得到所述表面波沿Z轴传播的波速v_RZ；

其中，v_RZ为所述表面波沿Z轴传播的波速，σ_z为Z轴方向的电导率，μ_m为所述被测试件的Lame常数，ρ_m为所述被测试件的密度。