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稀土超磁致伸缩换能器是将电磁能转换成机械能或声能的器件,具有高效的机电转换效率。超磁致伸缩换能器作为声波无损检测中的震源,与锤击震源相比,具有重复性好,便于多组信号采集的优势;与压电换能器相比,激发的超声波能量更高,适合于工程中大体积构件质量的声波无损检测。超磁致伸缩换能器的动态性能影响驱动能力、响应特性及能量转化效率。本文首先对声波无损检测、声波震源、磁致伸缩材料以及超磁致伸缩换能器进行评述,紧接着对换能器的磁场特性及应变分布进行研究,然后建立换能器的传递函数动态模型,研究结构参数对换能器动态特性的影响,最后将研制的换能器用于声波CT检测中,对混凝土质量进行评价。主要研究内容及结果如下:(1)利用ANSYS电磁场有限元研究了不同电流驱动频率下超磁致伸缩换能器磁棒中的磁场及应变分布。结果发现:随着输入电流频率的增加,轴向磁场均匀性增加,而径向磁场均匀性减小。磁致伸缩应变几何分布变化显著。(2)利用克希荷夫定律、能量守恒定律等建立了超磁致伸缩换能器轴向方向传递函数动态模型,用Matlab研究了结构参数对超磁致伸缩换能器动态性能指标影响。结果表明:单一的增加Terfenol-D棒半径、减小Terfenol-D棒长度和负载质量能提高换能器的动态性能,要使超磁致伸缩换能器动态性能优良则要综合考虑各项结构参数的取值。(3)将研制的换能器用于声波CT检测中,对混凝土质量进行评价。结果表明:超磁致伸缩换能器作震源,具有发射声波传播距离远、数据重复性好,能够采集到初始波比较明显的声波射线,适合大体积工程结构质量的检测。通过本文的研究,得到了超磁致伸缩换能器磁场特性、磁致伸缩应变分布,以及结构参数对超磁致伸缩换能器的动态特性的影响,稀土超磁致伸缩换能器在工程声波CT检测中具有优越性,研究结果对超磁致伸缩换能器的设计及在工程中的使用具有指导意义。