實(shi)驗名(ming)稱：功率(lv)放(fang)大器(qi)在(zai)Lamb波的耐壓結構損傷識別研究中的應用

　　研究方(fang)向：Lamb波的耐壓結構

　　測試(shi)設(she)備：ATA-2022B功率放大器、任意函數發生器、數據采集卡、示波器

圖：Lamb波的耐壓結構實驗中的儀器

　　實驗內容：根據耐壓(ya)結構(gou)(gou)的(de)結構(gou)(gou)特點，設計一套耐壓(ya)結構(gou)(gou)損傷識別(bie)系統，在不考慮環境噪聲(sheng)的(de)情況下(xia)，利用壓(ya)電傳感器實時激發Lamb波并監測結構響應，經過數據收集和處理，從而判斷損傷參數，當有損傷產生時，結構會因此產生不連續性從而導致波在傳遞過程中發生散射和折射，從而導致波形發生變化，進而通過分析來確定其中包含的損傷信息。

　　實(shi)驗過程：

　　首(shou)先通過軟件編輯五周期(qi)中心(xin)頻率200khz的Lamb波，導入任意波形發生器后進行雙通道輸出，任意函數發生器的最大輸出電壓為10v，通道一連接到示波器上進行接收波形的對比定位，通道二經過安泰ATA-2022H高壓放大器放大10倍后，連接到激勵壓電陶瓷片上，壓電陶瓷片用快干膠粘貼在打磨過的鋁合金板上，并通過導線焊接引出正負極。壓電陶瓷片粘貼時需注意膠水涂抹均勻并按壓30秒，等待數小時后達到效果。壓電陶瓷片直徑10mm，厚度1mm，最大驅動電壓200v/mm，示波器選擇通道一用于顯示任意函數發生器產生的激勵信號，二三四通道則用于連接待測結構上的接收傳感器，作為接收信號使用。

圖(tu)：50-300khz的Lamb波

　　通過頻(pin)散曲線可得鋁板在不(bu)同頻(pin)率下(xia)模(mo)(mo)態特性(xing)，由頻(pin)散曲線圖(tu)可知，頻(pin)率越(yue)小時板中(zhong)的模(mo)(mo)態越(yue)少。為(wei)了選(xuan)取(qu)最優中(zhong)心頻(pin)率，在實驗中(zhong)設定(ding)中(zhong)心頻(pin)率為(wei)50-300khz，間隔為50khz，通過調節任意函數發生器來改變Lamb波的中心頻率。

圖(tu)：Hilbert變換

　　通過實驗確(que)定最佳激發中(zhong)心頻率為200khz，對所得信號進行250khz低通濾波和降噪處理后，采用希爾伯特變換進行位移曲線的包絡處理來提取有效信息。對Lamb波在平板結構損傷識別中的應用進行研究，對含缺陷鋁板進行數值模擬，基于橢圓定位法對損傷進行定位研究，獲取回波信號并讀取因損傷產生回波波峰所到達時間，從而定位出損傷所在位置。

　　實驗結果：

　　通過(guo)實驗研究激發中(zhong)心(xin)頻率(lv)對接收信號的影響(xiang)，繪制出中(zhong)心(xin)頻率(lv)為50-300khz的Lamb波響應信號，并確立實驗所用最佳激發中心頻率。為了對實驗采集到的信號進行有效提取，分別設置了250khz低通、150-250khz帶通和150khz高通濾波器來進行信號的降噪處理，為了消除壓電陶瓷片個體間的差異和環境因素影響，對實驗結果進行了歸一化處理。驗證了基于橢圓軌跡法的損傷定位方法，獲取回波信號并讀取因損傷產生回波波峰所到達時間，從而定位出損傷所在位置。

　　實(shi)驗中(zhong)用到的ATA-2021H功率放大器的參數指標：

圖：ATA-2022H功率放大器的參數指標

　　本文實驗素材由(you)西安(an)安(an)泰(tai)電子整理發布，西安安泰電子是(shi)專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源、功率放大器模塊等電子測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業。公司致力于功(gong)率放大(da)器、計量校準產(chan)品(pin)(pin)等產(chan)品(pin)(pin)為核心的(de)(de)相(xiang)關行業測(ce)試(shi)解(jie)決方案(an)的(de)(de)研究，為用戶提(ti)供(gong)具(ju)(ju)有競爭(zheng)力的(de)(de)測(ce)試(shi)方案(an)，Aigtek已經成為在(zai)業界擁有廣泛產(chan)品(pin)(pin)線，且具(ju)(ju)有相(xiang)當(dang)規模的(de)(de)儀器設備(bei)供(gong)應商，樣機都支持免(mian)費試(shi)用。如想(xiang)了(le)解(jie)更多實(shi)驗(yan)方案(an)，請持續關注安泰電子官(guan)網hkdyw.cn或(huo)撥打(da)029-88865020。