實驗名稱：基于超聲導(dao)波的碳纖維復合層板損傷定位研究(jiu)

　　實驗內容：為實現碳纖(xian)維(wei)復(fu)(fu)合(he)層板(ban)結構(gou)損(sun)傷(shang)定位及可視化(hua)(hua)，此次試驗(yan)提出一種(zhong)基(ji)于主動式(shi)超(chao)聲(sheng)導(dao)(dao)波(bo)的(de)復(fu)(fu)合(he)層板(ban)損(sun)傷(shang)成像方法(fa)，利(li)用超(chao)聲(sheng)導(dao)(dao)波(bo)在材料內部的(de)傳(chuan)播特性以(yi)及與(yu)損(sun)傷(shang)之間(jian)的(de)相互作用，通過傳(chuan)感(gan)器和(he)激(ji)勵(li)裝置產生和(he)接收導(dao)(dao)波(bo)信號，結合(he)成像算法(fa)和(he)深度學習進(jin)行信號分析(xi)，實現復(fu)(fu)合(he)層板(ban)結構(gou)損(sun)傷(shang)的(de)定位以(yi)及可視化(hua)(hua)顯示(shi)。

　　實驗設備：ATA-2021B高壓放大器、信號發生器、示波器、ATA-5620前置微小信號放大器、電腦等。

　　實驗過程：

圖1：實驗裝置和實物圖

　　試驗板材為碳纖維(wei)復(fu)合層(ceng)板，通(tong)過(guo)(guo)信(xin)號(hao)(hao)發生器(qi)生成特(te)定頻率(lv)和波形的(de)激(ji)勵(li)信(xin)號(hao)(hao)，生成的(de)激(ji)勵(li)信(xin)號(hao)(hao)隨后(hou)被(bei)送(song)入ATA-2021B高壓放大器(qi)進行(xing)(xing)放大，放大的(de)激(ji)勵(li)信(xin)號(hao)(hao)通(tong)過(guo)(guo)壓電傳(chuan)感器(qi)加載到碳纖維(wei)復(fu)合層(ceng)板，另一組(zu)壓電傳(chuan)感器(qi)接收經(jing)過(guo)(guo)損傷反射或透(tou)射的(de)導波信(xin)號(hao)(hao)，接收到的(de)信(xin)號(hao)(hao)通(tong)過(guo)(guo)數據采集系統記錄，并傳(chuan)輸到數據處理系統中。通(tong)過(guo)(guo)成像算(suan)法和深度(du)學習技術，對提(ti)取(qu)的(de)信(xin)號(hao)(hao)特(te)征進行(xing)(xing)分(fen)析，以識(shi)別(bie)和定位板材中的(de)損傷。

　　實驗結果：

圖2：實驗結果

　　ATA-2021B高(gao)壓(ya)放(fang)大器(qi)可以精準(zhun)對激勵信號(hao)進行放(fang)大操作，放(fang)大的激勵信號(hao)通過壓(ya)電(dian)傳(chuan)感器(qi)可以有效產生超(chao)聲導(dao)波。損傷板和(he)健(jian)康板獲得(de)的超(chao)聲導(dao)波響(xiang)應信號(hao)存在明顯的區(qu)別，通過成像算法(fa)和(he)深度學習算法(fa)可以有效提取損傷特征，實現(xian)碳纖維復合(he)層板結構損傷的空間定位及(ji)可視化顯示。

　　功率放大器發揮的效能：放大激勵信號，控制精度(du)高(gao)且穩定。

　　電壓放大器推薦：ATA-2021B高壓放大(da)器

　　圖：ATA-2021B高壓放大器指標參數

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