實驗名稱：GRUT性能評估

測試目的：在利用GRUT對鋁板檢測之前，確定板中導(dǎo)波模態(tài)是十分重要的，不同模態(tài)的波速、響應(yīng)幅值以及頻散特性是不同的，合理選擇導(dǎo)波模態(tài)是低頻超聲導(dǎo)波監(jiān)測鋁板結(jié)構(gòu)健康的基礎(chǔ)。已經(jīng)對GRUT在低頻條件下激勵的導(dǎo)波模態(tài)進行仿真分析，本節(jié)中，將利用實驗對這部分內(nèi)容進行驗證。

測試設(shè)備：ATA-2021B高壓放大器、PZT、信號發(fā)生器、示波器、螺線圈等。

實驗過程：

圖1：實驗設(shè)置

信號發(fā)生器產(chǎn)生的激勵信號通過高壓放大器放大處理，通過螺線圈驅(qū)動GRUT在鋁板內(nèi)激勵超聲導(dǎo)波，利用示波器采集PZT接收的感應(yīng)電壓信號。如果激勵端和接收端之間的距離過近，各個模態(tài)在到達(dá)接收端時無法完全分離，因此在計算后設(shè)置傳播距離為1m用于驗證GRUT在低頻工作條件下鋁板中傳播的導(dǎo)波模態(tài)。選擇50kHz作為激勵信號的中心頻率，從d33PZT收集到的信號如圖2所示，導(dǎo)波的模態(tài)按傳播速度由快到慢依次為S0模態(tài)Lamb波、SH0模態(tài)水平剪切波、A0模態(tài)Lamb波，三種模態(tài)的波速滿足頻散曲線計算結(jié)果，實驗結(jié)果與相應(yīng)的有限元預(yù)測結(jié)果較好地吻合。

圖2：50kHz下檢測到的無損信號

?電壓放大器推薦：ATA-2021B

圖：ATA-2021B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇