高壓功率放大器在飛機複合材料加筋壁板損傷檢測中的應用

實驗名稱：波包分離DAS定位法對飛機複合材料加筋壁板的損傷檢測

研究方向：無損檢測

測試目的：通過DAS定位算法在對時域投影得到的無限多個不同幅值的圓疊加，最終根據最高的幅值得到損傷的位置。

測試設備：上位機、NI-PXIe-8133、NI-PXIe5105、NI-PXI-5412、ATA-4315功率放大器、飛機壁板、pzt傳感器

圖：實驗系統

實驗過程：

腐蝕損傷定位的實驗監測對象是真實的飛機壁板。酸腐蝕實驗是在如圖5.2(a)和圖5.2(b)所示的真實飛機壁板上進行的。圖5.2(a)中，板的材料是航空鋁合金，表面是抗腐蝕塗層。板的尺寸爲650mmX800mm。面板由厚度爲2.5mm和3mm的雙層板鉚接而成。板上固定了3個U型樑和2個I型樑，樑和板之間的連接也是通過鉚接連接而成的。16個PZT傳感器佈置在飛機壁板的內表面，整體構成一個4X4的正方形陣列。

實驗結果：

Lamb波作爲一種彈性波，在傳播過程中遇到不連續的介質就會產生反射，遇到損傷同樣也會產生散射信號。在已知Lamb波的傳播速度的情況下，可以通過信號的傳播時間推得信號的傳播距離。如圖5.3中所示，從壓電激勵器到損傷再到壓電傳感器，由於傳播的距離固定並且壓電激勵器k和壓電傳感器的位置固定，那麼損傷可能所在的位置就在一個以壓電激勵器k和壓電傳感器爲焦點的圓上。通過每一組激勵-傳感的散射信號，每一組激勵-傳感傳感器對就構成一個橢圓。陣列中如果有多組激勵-傳感的信號路徑，就可以通過多個橢圓相交得到的交點推得損傷的位置。如圖5.3中所示，激勵-傳感對k對應的圓和激勵-傳感對對應的橢圓相交最終得到了損傷的最終位置。

高壓功率放大器ATA-4315在本實驗起到的作用：給pzt傳感器提供一個可變頻的交變電壓，傳感器再把這個電壓信號轉化爲聲波信號

安泰ATA-4315高壓功率放大器：

圖：ATA-4315高壓功率放大器指標參數

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