實驗名稱：波場掃描測試

　　實驗內容：彈(dan)性波超(chao)(chao)構(gou)(gou)表(biao)面(mian)(mian)是彈(dan)性動力學領(ling)域(yu)的研究(jiu)熱點，在(zai)減振降噪(zao)、無損檢測(ce)、抗震工(gong)程(cheng)等領(ling)域(yu)具(ju)有廣泛應(ying)用(yong)前景。本實驗對工(gong)作(zuo)頻(pin)率為40kHz的超(chao)(chao)構(gou)(gou)表(biao)面(mian)(mian)樣(yang)件進行了測(ce)試，掃描了金(jin)屬薄板(ban)(ban)中超(chao)(chao)構(gou)(gou)表(biao)面(mian)(mian)后的透射波場，利用(yong)藍(lan)丁膠(jiao)和時間(jian)窗消除板(ban)(ban)邊界(jie)反射的影(ying)響(xiang)，通過(guo)測(ce)試結果(guo)、數值結果(guo)與理論結果(guo)之間(jian)的對比分(fen)析，驗證所設計(ji)超(chao)(chao)構(gou)(gou)表(biao)面(mian)(mian)結構(gou)(gou)的有效性。

　　研究方向：波動力學

　　測試設備：ATA-2022H高(gao)壓放大器(qi)，信號發生(sheng)器(qi)，PolytecNLV-2500激光(guang)測振儀等。

　　圖：波場(chang)掃描測試(shi)實驗框圖

　　實驗過程：利(li)用信號(hao)發生器產(chan)生中(zhong)心頻(pin)(pin)率(lv)為40kHz的波(bo)包(bao)，經高(gao)壓放大器ATA-2022h對壓電片(pian)進行激勵，在(zai)板中(zhong)產(chan)生彎曲波(bo)。利(li)用激光測振儀對透射(she)波(bo)場進行掃描(miao)，測量信號(hao)通過數采儀傳輸、儲存到計(ji)算機。編(bian)制一套(tao)傅里(li)葉變換后處理程序，將(jiang)時域信號(hao)變換到頻(pin)(pin)域。將(jiang)工作頻(pin)(pin)率(lv)40kHz的波(bo)場與(yu)數值結果進行對比(bi)，它們吻(wen)合良好，驗證了(le)所設計(ji)的超構表面樣(yang)件。

　　實驗結果：

　　圖：實驗結果

　　如下兩張云圖(tu)(tu)分別為(wei)(wei)超構(gou)表面(mian)透(tou)射場(chang)(chang)(chang)(chang)圖(tu)(tu)的(de)(de)測(ce)試（exp.）與數(shu)值(zhi)（sim.）結(jie)(jie)果。可以(yi)看出，測(ce)試場(chang)(chang)(chang)(chang)圖(tu)(tu)與數(shu)值(zhi)場(chang)(chang)(chang)(chang)圖(tu)(tu)中均產生了圓柱面(mian)形狀的(de)(de)波(bo)陣面(mian)圖(tu)(tu)案，并且(qie)幅值(zhi)呈(cheng)現出由中間(jian)向兩邊(bian)增加的(de)(de)趨勢。此外(wai)，實(shi)驗(yan)場(chang)(chang)(chang)(chang)圖(tu)(tu)中間(jian)的(de)(de)幅值(zhi)略高于(yu)數(shu)值(zhi)場(chang)(chang)(chang)(chang)圖(tu)(tu)。這是(shi)由于(yu)本(ben)實(shi)驗(yan)中超構(gou)表面(mian)的(de)(de)設計(ji)頻率是(shi)40kHz，對應(ying)的(de)(de)彎曲波(bo)波(bo)長僅為(wei)(wei)10mm，導致樣件對加工(gong)誤差極為(wei)(wei)敏感(gan)，從而使實(shi)驗(yan)場(chang)(chang)(chang)(chang)圖(tu)(tu)中間(jian)有較多能(neng)量。上(shang)述實(shi)驗(yan)結(jie)(jie)果驗(yan)證了所設計(ji)的(de)(de)超構(gou)表面(mian)。

　　功率放大器推(tui)薦：ATA-2022B高(gao)壓放大器

　　圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

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