實(shí)驗(yàn)名稱：基于超聲導(dǎo)波的碳纖維復(fù)合層板損傷定位研究

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：為實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合層板結(jié)構(gòu)損傷定位及可視化，此次試驗(yàn)提出一種基于主動(dòng)式超聲導(dǎo)波的復(fù)合層板損傷成像方法，利用超聲導(dǎo)波在材料內(nèi)部的傳播特性以及與損傷之間的相互作用，通過(guò)傳感器和激勵(lì)裝置產(chǎn)生和接收導(dǎo)波信號(hào)，結(jié)合成像算法和深度學(xué)習(xí)進(jìn)行信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)復(fù)合層板結(jié)構(gòu)損傷的定位以及可視化顯示。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：ATA-2021B高壓放大器、信號(hào)發(fā)生器、示波器、ATA-5620前置微小信號(hào)放大器、電腦等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖1：實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)物圖

試驗(yàn)板材為碳纖維復(fù)合層板，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器生成特定頻率和波形的激勵(lì)信號(hào)，生成的激勵(lì)信號(hào)隨后被送入ATA-2021B高壓放大器進(jìn)行放大，放大的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)壓電傳感器加載到碳纖維復(fù)合層板，另一組壓電傳感器接收經(jīng)過(guò)損傷反射或透射的導(dǎo)波信號(hào)，接收到的信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。通過(guò)成像算法和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)提取的信號(hào)特征進(jìn)行分析，以識(shí)別和定位板材中的損傷。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

ATA-2021B高壓放大器可以精準(zhǔn)對(duì)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行放大操作，放大的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)壓電傳感器可以有效產(chǎn)生超聲導(dǎo)波。損傷板和健康板獲得的超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號(hào)存在明顯的區(qū)別，通過(guò)成像算法和深度學(xué)習(xí)算法可以有效提取損傷特征，實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合層板結(jié)構(gòu)損傷的空間定位及可視化顯示。

功率放大器發(fā)揮的效能：放大激勵(lì)信號(hào)，控制精度高且穩(wěn)定。

電壓放大器推薦：ATA-2021B高壓放大器

圖：ATA-2021B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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