實(shí)驗(yàn)名稱：波場掃描測試

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

　　測試設(shè)備：ATA-2022H高壓放大器，信號發(fā)生器，PolytecNLV-2500激光測振儀等。

圖：波場掃描測試實(shí)驗(yàn)框圖

　　實(shí)驗(yàn)過程：利用信號發(fā)生器產(chǎn)生中心頻率為40kHz的波包，經(jīng)高壓放大器ATA-2022h對壓電片進(jìn)行激勵，在板中產(chǎn)生彎曲波。利用激光測振儀對透射波場進(jìn)行掃描，測量信號通過數(shù)采儀傳輸、儲存到計(jì)算機(jī)。編制一套傅里葉變換后處理程序，將時(shí)域信號變換到頻域。將工作頻率40kHz的波場與數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對比，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)表面透射場圖的測試（exp.）與數(shù)值（sim.）結(jié)果。可以看出，測試場圖與數(shù)值場圖中均產(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。此外，實(shí)驗(yàn)場圖中間的幅值略高于數(shù)值場圖。這是由于本實(shí)驗(yàn)中超構(gòu)表面的設(shè)計(jì)頻率是40kHz，對應(yīng)的彎曲波波長僅為10mm，導(dǎo)致樣件對加工誤差極為敏感，從而使實(shí)驗(yàn)場圖中間有較多能量。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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