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ATA-2021B高壓放大器基于HSP試件和PZT換能器的導波傳播實驗的應用

作者：Aigtek 閱讀數：0 發布時間：2025-12-23 11:48:05

　　實驗名稱：基于HSP試件和PZT換能器的導波傳播與脫粘分層驗證實驗

　　研究方向：探究蜂窩夾層板（HSP）高頻導波頻散特性與脫粘分層損傷的關聯機制及監測方法優化。通過等效換算法構建周期性結構模型，結合仿真量化導波波長與蜂窩芯尺度對頻散特性的影響規律；進一步通過實體有限元模型和PZT傳感實驗驗證高頻導波的“脫粘式分流”傳播特征，揭示脫粘分層導致Ao模態幅值顯著增大的損傷敏感機制；提出以高頻激勵的Ao模態時域響應作為特征參量，實現脫粘分層的精準識別，為列車、航空航天等領域的HSP結構健康監測提供高靈敏度、低誤報率的工程解決方案。

　　實驗目的：首先通過理論建模與有限元仿真探究蜂窩夾層板中導波波長與蜂窩芯單胞邊長比例對頻散特性、導波模態傳播路徑及能量分布的影響規律；進一步基于實體有限元模型和PZT傳感實驗，針對脫粘分層導致的導波“分流效應”設計驗證方案，通過鋁制HSP試件和預制脫粘區域的對照實驗，量化脫粘狀態下Ao模態時域幅值的變化特征，驗證高頻導波對脫粘損傷的敏感性與識別可靠性。

　　測試設備：信號發生器、示波器、ATA-2021B高壓放大器、PZT換能器、HSP試件、計算機

　　實驗過程：首先通過計算機仿真模擬聲波在蜂窩夾層板中的傳播規律，發現當聲波波長小于蜂窩格尺寸的5倍時，聲波會集中在材料表面傳播，且傳統理論模型會失效?；谶@一發現，制作了帶有預制"脫膠"損傷的鋁制蜂窩板試件，并在試件表面布置了7個微型傳感器陣列。通過信號發生器產生100kHz的檢測聲波，經放大后驅動傳感器發射聲波，并接收傳回的信號。