實驗名稱：

　　功率放大器在材料損傷非線性振動聲調制檢測試驗中的應用

　　研究(jiu)方(fang)向(xiang)：

　　材(cai)料探傷、非線性振動聲調制

　　測試(shi)設備：

　　信(xin)號發(fa)生器、ATA-2041高壓放大器、多功能測試儀、PZT壓電片等

　　實(shi)驗內容：

　　振(zhen)(zhen)動聲調(diao)制(zhi)技術(shu)(shu)是(shi)(shi)一種對微(wei)小缺(que)陷有著(zhu)較(jiao)強靈敏(min)度的(de)(de)非線性(xing)超(chao)聲無損檢(jian)測(ce)技術(shu)(shu)，通過同時向被檢(jian)結構輸入大振(zhen)(zhen)幅低頻(pin)信(xin)號（通常來自沖擊(ji)力錘、激(ji)振(zhen)(zhen)器、疊堆式壓(ya)電陶瓷等(deng)）與高頻(pin)超(chao)聲信(xin)號（通常來自壓(ya)電晶(jing)片），并使(shi)用壓(ya)電晶(jing)片或(huo)激(ji)光(guang)測(ce)振(zhen)(zhen)儀對信(xin)號進行采(cai)集。若(ruo)試樣中存在缺(que)陷，低頻(pin)振(zhen)(zhen)動會使(shi)缺(que)陷的(de)(de)接觸狀況(kuang)發生改變并調(diao)制(zhi)高頻(pin)超(chao)聲信(xin)號，通過分析調(diao)制(zhi)邊頻(pin)與主(zhu)頻(pin)的(de)(de)比例來判斷(duan)結構是(shi)(shi)否存在缺(que)陷。

　　此方法(fa)不受待測(ce)結構形狀(zhuang)限(xian)制，且(qie)具(ju)有(you)設(she)備要(yao)求低、檢測(ce)速(su)(su)度快、檢測(ce)靈敏度高(gao)于常規(gui)超聲(sheng)檢測(ce)等優點，為復雜結構及大(da)型結構的(de)遠端的(de)檢測(ce)提供了(le)新思路基于以上特點，將(jiang)非線(xian)(xian)性(xing)振動聲(sheng)調(diao)制檢測(ce)技術應(ying)用于復合材(cai)料(liao)的(de)低速(su)(su)沖擊損傷檢測(ce)，具(ju)有(you)重要(yao)的(de)研究意義(yi)。非線(xian)(xian)性(xing)振動聲(sheng)調(diao)制技術需在試樣的(de)模態頻(pin)率處進行低頻(pin)激勵才會產生較強的(de)調(diao)制效(xiao)應(ying)，故頻(pin)率選取會對檢測(ce)結果(guo)產生較大(da)影響。

　　實驗(yan)結果(guo)：

　　本(ben)文使(shi)用非線性振動聲調制技(ji)術對含沖擊損傷復合(he)材料層板進行(xing)檢測，對激勵信號的合(he)理選取進行(xing)了相應研究，主(zhu)要結論如(ru)下：

　　（1）非線性振動聲調制技術通過高頻超聲與低頻振動在結構中的相互作用，會產生調制邊頻，通過調制系數ＭＩ判斷調制效應的大小以判斷試樣是否存在缺陷。通過合理選取激勵頻率與幅值，此技術能夠有效判別復合材料中是否存在沖擊損傷缺陷，且與超聲Ｃ掃描結果趨勢一致。

　　選取任意波形時試樣的調制系數(shu)

　　（2）試樣的調制系數隨電壓呈近似線性增長趨勢，不同振動模態下產生的調制效應各不相同，合理選取超聲頻率及振動模態將有利于區分缺陷，文中選擇特定超聲頻率、第５階振動模態及較小的低頻激勵幅值即可較易分辨缺陷試樣。

　　各樣式判定系數(shu)

　　（3）材料自身及試驗系統引入的非線性會對試驗結果產生影響，如何將其影響降至最小以及如何對各層板間的損傷大小進行檢測與定量分析值得進一步探討與研究。

　　功率放大器在(zai)該實(shi)驗中的作用：成功驅動壓電陶瓷，完(wan)美放大電壓信號

　　ATA-2041高壓放大器參數：

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