Page 38 - 2022'中国无损检测年度报告
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2.1 涡流检测趋肤效应理论与应用
研究了双层金属平板涡流检测趋肤效应及气
隙厚度测量。双层金属平板可应用于飞机蒙皮和
防护装甲等部件，层间气隙厚度影响平板结构的
力学性能。开展了双层金属平板涡流检测趋肤效
应研究，发现气隙使得下层板中涡流密度减小，
上层板中深度方向涡流衰减变慢，并揭示了其机
理。开展了涡流法气隙厚度测量研究，发现随着
(b) 多次循环压力载荷下电阻变化情况 气隙增大，涡流响应（涡流引起的电压）可增大
也可减小，与工作频率有关，其变化曲线如图 5
所示，基于涡流衰减规律解释了涡流响应 - 气隙
厚度关系曲线。气隙厚度测量试验中，最大测量
误差为 3.45%。
(c) CB/PVP 纳米复合材料压阻传感器与复合材料螺栓连
接结构集成方法
(a) 工作频率 1 kHz
(d) 传感器信号与连接接头预警状态变化关系
图 4 基于纳米压阻传感器的复合材料螺栓连接结构接头
预紧状态变化监测技术
(b) 工作频率 10 kHz
2 无损检测研究 图 5 双层板涡流响应幅值与气隙厚度关系曲线
研究团队深入开展了针对复杂异形装备结 研究线圈加感与屏蔽对涡流检测趋肤效应的
构、高衰减复合材料的先进无损检测理论和应用 影响。将线圈缠绕在磁芯上或对线圈进行屏蔽可
研究。在涡流检测趋肤效应理论与应用、微损伤 提高涡流检测灵敏度，但同时也改变磁场分布，
诱发超声非线性效应机理、高衰减复合材料非 影响深度方向涡流衰减规律，从而影响内部缺陷
线性超声方法等关键科学和技术难题上取得了突 的检测和工件厚度的涡流法测量。在前期涡流检
破。研究成果在 Journal of Applied Physics、 测趋肤效应研究基础上，研究了磁芯和屏蔽罩对
Journal of Sound and Vibration、Wave 趋肤深度的影响。数值模拟结果表明，磁芯和屏
Motion、Ultrasonics 和 3D Printing and 蔽罩使得涡流衰减变快，趋肤深度减小。基于课
Additive Manufacturing 等著名期刊上发表。 题组提出的涡流扩散 - 对消理论，揭示了趋肤深
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