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432 2019 年 5 月

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30 30 30 30 30
ᤃڤ᫂ए/mm 25 ᤃڤ᫂ए/mm 25 ᤃڤ᫂ए/mm 25 ᤃڤ᫂ए/mm 25 ᤃڤ᫂ए/mm 25

20
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15 15 15 15 15
10 10 10 10 10
0.035 0.070 0.105 0.25 0.50 0.75 0.2 0.4 0.6 1 2 3 1 2 3
h 3 /mm w 3 /mm d 1 /mm f 0 /MHz n⊳˔
(a) h  ↼b↽ w  ↼c↽ d  ↼d↽ f  ↼e↽ n
图 6 各因素对横波近场长度的影响
Fig. 6 The influence of various factors on the length of shear wave near field

表4 及图 6 表明，在所取参数范围内，导线厚度 提高激励电流频率可使得半扩散角明显减小。
对近场长度影响较小。激励电流频率、导线宽度及 根据 1.2 节中横波近场长度尽可能短、半扩
导线间距与近场长度具有明显的正相关关系，提高 散角尽可能小的原则，在正交试验结果中试验号
激励电流频率、增加导线宽度或增加导线间距均会 为 4 的近场长度为 5.6 mm，半扩散角为 10.2 最
◦
使得近场长度增大，其中激励电流频率对近场长度 能符合要求，因此本文模型中线圈的最优参数为
的影响最显著，导线宽度次之，导线间距的影响相 h 3 = 0.07 mm，w 3 = 0.25 mm，d 1 = 0.2 mm，
对较小。激励电流周期数对近场长度具有较大的影 f 0 = 2 MHz，n = 2。
响，但并没有明显固定的影响趋势，在激励电流周期
数为2时，近场长度最短。 表 5 正交试验的半扩散角结果
同理可得到正交试验的半扩散角结果分析表， Table 5 Results of semi-diffusion Angle in
orthogonal test
如表5所示。
根据表 5 中的数据可绘制出各因素对横波半扩
h 3 /mm w 3 /mm d 1 /mm f 0 /MHz n/个
散角影响的趋势图，如图7所示。
k 1 18.9 14.1 15.5 26.9 19.2
表5 及图 7 表明，在所选参数范围内，导线的厚
度及激励电流的周期数对半扩散角的影响较小。导 k 2 18.6 18.9 18.9 19.2 18.2
线的宽度和导线的间距对半扩散角有明显影响，增 k 3 18.7 23.2 21.8 10.0 18.8
大导线宽度或增大导线间距均可使得半扩散角增 R 0.3 9.1 6.3 16.9 1.0
大，导线宽度的影响略大于导线间距的影响。此外， 影响程度 f 0 > w 3 > d 1 > n > h 3
激励电流的频率对横波的半扩散角具有显著影响，

30 30 30 30 30

25 25 25 25 25
ӧੱஙᝈ/(O) 20 ӧੱஙᝈ/(O) 20 ӧੱஙᝈ/(O) 20 ӧੱஙᝈ/(O) 20 ӧੱஙᝈ/(O) 20

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15
15
15
15
10 10 10 10 10
5 5 5 5 5
0.035 0.070 0.105 0.25 0.50 0.75 0.2 0.4 0.6 1 2 3 1 2 3
h 3 /mm w 3 /mm d 1 /mm f 0 /MHz n⊳˔
(a) h  ↼b↽ w  ↼c↽ d  ↼d↽ f  ↼e↽ n
图 7 各因素对半扩散角的影响
Fig. 7 The influence of various factors on the semi-diffusion angle