實(shí)驗(yàn)名稱：波場(chǎng)掃描測(cè)試

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：彈性波超構(gòu)表面是彈性動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在減振降噪、無(wú)損檢測(cè)、抗震工程等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。本實(shí)驗(yàn)對(duì)工作頻率為40kHz的超構(gòu)表面樣件進(jìn)行了測(cè)試，掃描了金屬薄板中超構(gòu)表面后的透射波場(chǎng)，利用藍(lán)丁膠和時(shí)間窗消除板邊界反射的影響，通過(guò)測(cè)試結(jié)果、數(shù)值結(jié)果與理論結(jié)果之間的對(duì)比分析，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)超構(gòu)表面結(jié)構(gòu)的有效性。

研究方向：波動(dòng)力學(xué)

測(cè)試設(shè)備：ATA-2022H高壓放大器，信號(hào)發(fā)生器，PolytecNLV-2500激光測(cè)振儀等。

圖：波場(chǎng)掃描測(cè)試實(shí)驗(yàn)框圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生中心頻率為40kHz的波包，經(jīng)高壓放大器ATA-2022h對(duì)壓電片進(jìn)行激勵(lì)，在板中產(chǎn)生彎曲波。利用激光測(cè)振儀對(duì)透射波場(chǎng)進(jìn)行掃描，測(cè)量信號(hào)通過(guò)數(shù)采儀傳輸、儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)。編制一套傅里葉變換后處理程序，將時(shí)域信號(hào)變換到頻域。將工作頻率40kHz的波場(chǎng)與數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，它們吻合良好，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的超構(gòu)表面樣件。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

兩張?jiān)茍D分別為超構(gòu)表面透射場(chǎng)圖的測(cè)試（exp.）與數(shù)值（sim.）結(jié)果。可以看出，測(cè)試場(chǎng)圖與數(shù)值場(chǎng)圖中均產(chǎn)生了圓柱面形狀的波陣面圖案，并且幅值呈現(xiàn)出由中間向兩邊增加的趨勢(shì)。此外，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)圖中間的幅值略高于數(shù)值場(chǎng)圖。這是由于本實(shí)驗(yàn)中超構(gòu)表面的設(shè)計(jì)頻率是40kHz，對(duì)應(yīng)的彎曲波波長(zhǎng)僅為10mm，導(dǎo)致樣件對(duì)加工誤差極為敏感，從而使實(shí)驗(yàn)場(chǎng)圖中間有較多能量。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的超構(gòu)表面。

功率放大器推薦：ATA-2022B高壓放大器

圖：ATA-2022B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇