大学物理 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (7): 31-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.230381
周荣浩,王子真,刘俊,赵嵩卿*
ZHOU Rong-hao, WANG Zi-zhen, LIU Jun, ZHAO Song-qin#br#
摘要: 金属疲劳和损伤早期多发生在金属表面,受趋肤效应的影响,高频交流电激励待测金属时电流主要流经金属表面. 本文对圆柱形金属表面损伤模型的分析结果表明这些损伤阻碍电流在表面附近的通过,导致高频电阻升高明显. 实验采用锁相放大器,测量了铜、铁表面在不同损伤程度、不同频率交流电激励下测试点两端的电压,计算并对比其电阻随频率的变化,结果表明相同规格、不同损伤程度的样品电阻在低频激励时差别较小,高频激励时差别显著. 本研究通过实验证明基于趋肤效应测量金属高频交流电阻可以更加灵敏的表征金属表面损伤程度,趋肤效应下表面存在损伤的金属样品高频电阻发生明显变化. 基于趋肤效应测量金属表面损伤的方法可以从整体上反应金属样品的损伤程度,不需要逐点寻找缺陷位置,大大节约了测量成本.