随着现代工业的发展,铁磁性材料由于具备良好的使用性能广泛应用于各个领域,因此需要寻找合适的无损检测技术对材料的机械特性进行及时有效地检测。电磁超声检测技术由于其检测原理和独特的优势,可通过超声波信号对被测铁磁性材料的内部微观结构状态进行检测。本文主要基于电磁超声换能器对铁磁性材料机械特性参数的检测进行研究,主要开展的工作包括:(1)研究了电磁超声的工作机理,分别对基于洛伦兹力和磁致伸缩效应机理产生电磁超声的能量转换过程进行分析,推导了换能过程中涉及的电磁场、力场和位移场的物理方程。对铁磁性材料的磁化机制及磁致伸缩效应进行具体分析,为电磁超声的实验研究提供了理论依据。(2)基于电磁超声的产生机理设计了对材料机械特性检测的电磁超声系统。通过对电磁超声换能器探头的相关参数进行设计和仿真,提高了探头的能量转换效率;设计了电磁超声发射模块和接收模块,实现了电磁超声波在试件内的激发和接收。(3)基于磁致伸缩效应的电磁超声检测系统对铁磁性材料进行检测,通过实验中采集的接收端超声信号幅值与发射端磁感应强度的关系曲线来反映被测材料的磁致伸缩特性,提取了曲线中的特征值作为后续分析的磁致伸缩特征参数。(4)针对冷轧钢板试件的机械特性参数展开实验研究,分析了实验过程中提取的电磁超声信号磁致伸缩特征参数和材料机械特性参数之间的相关性,建立了反映两者映射关系的神经网络模型,并且通过粒子群算法优化了模型参数,实现了对铁磁性材料机械特性参数的定量估计。