隨著科技日新月異的發(fā)展，重點工程領(lǐng)域結(jié)構(gòu)向著大型化、復(fù)雜化的智能結(jié)構(gòu)發(fā)展，其中，各種類型的板狀結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。大型結(jié)構(gòu)的服役周期一般在幾十年以上，且由于其設(shè)計理論的限制、所處環(huán)境大多在戶外以及結(jié)構(gòu)之間的荷載等原因，在服役過程中會因為外界無法避免的自然狀況帶來的環(huán)境荷載以及結(jié)構(gòu)本身受不完善的設(shè)計理論以及材料、結(jié)構(gòu)的疲勞之間的耦合作用，造成大型結(jié)構(gòu)的損傷破壞，所以對大型結(jié)構(gòu)的健康狀況進行定期的健康監(jiān)測和健康管理已經(jīng)變成刻不容緩的問題。

實驗名稱：環(huán)形柔性IDT及其陣列的制備與傳感性能實驗

實驗原理：實驗基于壓電效應(yīng)（PVDF材料實現(xiàn)機電信號轉(zhuǎn)換）、IDT寬頻帶設(shè)計（優(yōu)化叉指參數(shù)實現(xiàn)多頻率融合）、環(huán)形陣列全方位特性（周向波束指向性一致）及Lamb波傳播特性（板狀結(jié)構(gòu)中遠距低衰減），通過Lamb波的反射與散射識別結(jié)構(gòu)損傷，最終實現(xiàn)寬頻帶、全方位的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷定位。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：先通過刮膜機沉積PDMS與PVDF形成復(fù)合基底，再用3D打印技術(shù)制備環(huán)形銀漿電極，經(jīng)導(dǎo)通測試與鋁板粘貼預(yù)處理后，搭建“信號發(fā)生器-功率放大器-示波器”實驗平臺，分別對單個環(huán)形柔性IDT及14陣元陣列進行頻響、振動輸出、方位性/距離衰減特性標(biāo)定，最后通過模擬損傷驗證其損傷檢測與定位能力。

應(yīng)用方向：

重點工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測：大型柔性板狀/曲面板狀結(jié)構(gòu)（飛機機身、大型管道、風(fēng)機葉片）的損傷檢測與定位。

多損傷/復(fù)雜結(jié)構(gòu)監(jiān)測：寬頻帶特性適配多損傷識別，柔性基底適配曲面/曲率較大的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

無損檢測技術(shù)升級：替代傳統(tǒng)壓電陶瓷傳感器，應(yīng)用于需輕量化、柔性附著的結(jié)構(gòu)監(jiān)測場景。

應(yīng)用場景：環(huán)形柔性IDT、叉指換能器陣列、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）、傳感性能標(biāo)定、Lamb波、PDMS/PVDF復(fù)合基底、3D打印電極、寬頻帶傳感、全方位檢測、介電彈性體、損傷定位、鋁板無損檢測、柔性壓電傳感器

產(chǎn)品推薦：ATA-2000系列高壓放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇