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无损检测和状态评估技术在现代工业中具有重要地位,常规检测方法以及红外热成像等新的检测方法多数是基于单一物理场进行检测。基于热声效应的相关检测方法在生物医学领域应用广泛,然而用于金属无损检测的报道很少。涡流热成像本身包含了涡流和热声效应,现有文献通常是对某一检测方法进行深入研究。本文研究了基于电磁感应加热的涡流热声检测方法和电磁-热-声多物理场融合检测方法。在融合检测机理研究的基础上,进行了有限元仿真和实验研究。首先,本文简要介绍了材料微观变化对宏观物理特性影响,分析了融合电磁学、热学和声学特性用于检测的可行性。研究了多物理场耦合的涡流热声检测方法,并将其与涡流检测和红外热成像检测进行融合,形成电磁-热-声多物理场融合检测方法。研究了各物理场检测方法在物理过程和信号特征层面的融合原理,分析了各场检测的影响因素,详细阐述了应力与电导率、电导率与检测结果之间的关系。研究了各物理场信号的常用特征提取方法和特征融合方法。其次,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对电磁-热-声融合进行了三维仿真研究,分析了电磁场、温度场和声场在时变情况下的分布情况。验证了电磁能量到热能、热能到声能转换的可行性,即验证了基于电磁感应的涡流热声检测方法的可行性。研究了试件相对磁导率、热导率和电导率对各场仿真信号的影响。开发了仿真应用程序,并将其用于后续开发的检测系统中。再次,搭建了电磁-热-声融合检测平台,介绍了实验硬件系统选型和软件系统设计。软件系统使用C#、MATLAB与Measurement Studio混合编程,并嵌入红外热图像采集软件和仿真应用程序,可以实现仿真研究、各物理场信号采集、数据处理与融合和文件管理等功能。最后,使用搭建的实验系统对一组具有塑性变形的拉伸试样进行了实验。实验发现,涡流检测受传感器位置影响较大,红外和热声检测的效果较好,使用特征融合之后的效果可以得到进一步提高。实验结果与理论和仿真分析具有很好的一致性,验证了电磁-热-声融合检测方法的可行性。