實驗名稱：基于力電耦合超材料的圓柱殼類彈性波頻率調(diào)制研究

研究方向：振動與噪聲控制

實驗內(nèi)容：在圓柱殼上利用“單傳感-雙驅動”的主動控制方式實現(xiàn)圓柱殼結構中彈性波的頻率調(diào)制。首先衍推圓柱殼結構中的彈性波調(diào)控理論，設計力電耦合超材料單元并推導具有時變特性的傳遞函數(shù)。其次，在軸向圓柱殼結構模型中運用仿真技術分析該超材料單元在瞬態(tài)研究下彈性波的頻率調(diào)制功能。最后制作軸向圓柱殼力電耦合超材料單元的實驗分析試樣，通過收集彈性波的頻域數(shù)據(jù)用以驗證頻率的調(diào)制功能。

測試設備：ATA-2042高壓放大器、信號發(fā)生器、示波器、加速度傳感器等。

實驗過程：首先信號發(fā)生器產(chǎn)生脈沖信號作為外部振動來源。當壓電片傳感器檢測到彈性波信號后傳輸至數(shù)字前饋控制電路中由傳遞函數(shù)進行計算處理，計算所得結果通過高壓放大器將等大反向的時變電壓作用在超材料單元的壓電片驅動器。以此完成對透射的彈性波進行頻率調(diào)制。

測試結果：在基于力電耦合特性的基礎上通過采用“單傳感-雙驅動”的主動控制方式設計了一種適用于圓柱殼類結構中進行彈性波頻率調(diào)制的超材料單元，可對7kHz-12kHz范圍內(nèi)的入射波根據(jù)需求實現(xiàn)目標透射頻率的轉換功能。

功率放大器推薦：ATA-2042高壓放大器

圖：ATA-2042高壓放大器指標參數(shù)

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審核編輯 黃宇