實驗名稱：波場掃描測試

實驗內容：彈性波超構表面是彈性動力學領域的研究熱點，在減振降噪、無損檢測、抗震工程等領域具有廣泛應用前景。本實驗對工作頻率為40kHz的超構表面樣件進行了測試，掃描了金屬薄板中超構表面后的透射波場，利用藍丁膠和時間窗消除板邊界反射的影響，通過測試結果、數(shù)值結果與理論結果之間的對比分析，驗證所設計超構表面結構的有效性。

研究方向：波動力學

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

圖：波場掃描測試實驗框圖

實驗過程：利用信號發(fā)生器產生中心頻率為40kHz的波包，經高壓放大器ATA-2022h對壓電片進行激勵，在板中產生彎曲波。利用激光測振儀對透射波場進行掃描，測量信號通過數(shù)采儀傳輸、儲存到計算機。編制一套傅里葉變換后處理程序，將時域信號變換到頻域。將工作頻率40kHz的波場與數(shù)值結果進行對比，它們吻合良好，驗證了所設計的超構表面樣件。

實驗結果：

圖：實驗結果

兩張云圖分別為超構表面透射場圖的測試（exp.）與數(shù)值（sim.）結果。可以看出，測試場圖與數(shù)值場圖中均產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，實驗場圖中間的幅值略高于數(shù)值場圖。這是由于本實驗中超構表面的設計頻率是40kHz，對應的彎曲波波長僅為10mm，導致樣件對加工誤差極為敏感，從而使實驗場圖中間有較多能量。上述實驗結果驗證了所設計的超構表面。

功率放大器推薦：ATA-2022B高壓放大器

圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數(shù)

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審核編輯 黃宇