图书前言

电磁超声具有非接触、无须耦合、易于产生水平切变波等优点,20世纪70年代开始在国外兴起,21世纪开始在中国成为研究热点。超声导波检测因具有检测速度快和内外表面缺陷具有相同检测灵敏度等优点而受到广泛关注。将电磁超声和导波技术相结合可以解决很多特殊工况条件下的检测问题,比如天然气管道应力腐蚀裂纹的管道内在线检测。但是,电磁超声导波涉及电磁场、力场和超声波动之间的多场耦合和转化,难以定量研究;超声导波具有众多波模式和频散特性,在遇到缺陷时还会发生导波模式转化使得检测信号更加复杂,因此,将电磁超声和超声导波结合起来应用,难度较大。在近几年,在国内相关单位的共同努力下,电磁超声导波理论与应用方面取得了长足发展,缩小了与发达国家的差距,甚至在有些方面取得了领先世界的成果。

本书介绍电磁超声导波检测理论及其实现技术,主要包括电磁超声换能机理及其设计方法、基于洛伦兹力和磁致伸缩机理的电磁超声计算及其仿真方法、超声导波的传播特性、导波与缺陷的作用机制及缺陷量化方法和电磁超声导波检测应用等几个方面内容。

本书的内容是作者近八年来在电磁超声导波方面不断研究和实践应用的总结,书中大部分内容来源于作者指导的博士和硕士研究生的学位论文,这些学生是王珅、郝宽胜、张永生、叶朝锋、李鹏、辛君君、童允等。在相关技术的实施中,得到了中石化和中石油等相关单位领导和工程技术人员的大力协助,使得该理论和技术在实践中不断完善,在此表示衷心的感谢!

在国外,电磁超声导波检测技术研究较早,有些技术至今仍垄断着市场。随着国内在线检测需求的增长,我国在电磁超声导波方面的研究工作越来越得到重视,工业应用也越来越广泛,希望本书的出版能为广大的研究开发人员、高校师生和工程技术人员提供参考。书中错误和不妥之处,敬请读者批评指正。

作者

2013年8月于清华园