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基于SAFE方法的钢轨梳状传感器激励特定模态导波研究 被引量：3
1
作者 胡剑虹 唐志峰 +2 位作者 蒋金洲 吕福在 潘晓弘 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期37-42,共6页
为实现在钢轨中激励特定模态的导波,采用半解析有限元(Semi-Analysis Finite Element,SAFE)方法建立钢轨的SAFE模型,推导沿钢轨传播导波的控制方程,计算导波在钢轨中传播的相速度和群速度;根据导波在钢轨中传播的相速度频散曲线确定梳... 为实现在钢轨中激励特定模态的导波,采用半解析有限元(Semi-Analysis Finite Element,SAFE)方法建立钢轨的SAFE模型,推导沿钢轨传播导波的控制方程,计算导波在钢轨中传播的相速度和群速度;根据导波在钢轨中传播的相速度频散曲线确定梳状传感器的工作点,设计能够在钢轨中激励特定模态导波的梳状传感器。将设计的梳状传感器布置在5.5m长的60kg·m-1钢轨上,根据实测钢轨的回波信号端面波包计算的32和64kHz导波群速度分别为2 583和2 750m·s-1,与利用钢轨SAFE模型计算所得的理论群速度2 626和2 734m·s-1相比,分别只相差1.64%和0.59%,说明建立的钢轨SAFE模型计算精度高,设计的梳状传感器能够实现特定模态导波的激励。 展开更多
关键词 钢轨 无损检测 导波 模态 半解析有限元 频散曲线 梳状传感器
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PVDF梳状传感器及在超声导波检测中的应用 被引量：3
2
作者 何存富 葛海燕 +1 位作者 焦敬品 吴斌 《无损检测》 北大核心 2007年第1期32-35,共4页
为了减少多模态现象对超声导波检测的影响,设计制作了偏聚氟乙烯(PVDF)梳状传感器,在薄钢板中进行超声导波检测试验研究。结果表明,这种传感器可以实现单一模态超声导波的激励与接收,并可实现薄钢板表面污物的检测。
关键词 超声导波 PVDF 梳状传感器 污物检测
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基于互导纳原理的梳状传感器优化设计
3
作者 何存富 黄炎 +4 位作者 吕炎 赵华民 张令晖 王遥遥 吴斌 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1743-1748,共6页
为优化梳状表面波传感器最佳结构参数,达到提高接收信号的幅值、减少波形拖尾现象的目的,提出了一种基于交互导纳概念的优化设计方法,对等间距梳状表面波传感器的幅频特性进行优化.采用数值模拟的方法,在铝板上激励表面波,并通过仿真分... 为优化梳状表面波传感器最佳结构参数,达到提高接收信号的幅值、减少波形拖尾现象的目的,提出了一种基于交互导纳概念的优化设计方法,对等间距梳状表面波传感器的幅频特性进行优化.采用数值模拟的方法,在铝板上激励表面波,并通过仿真分析梳状传感器阵元个数、阵元宽度及阵元间距等关键参数对接收信号波形与幅值的影响.单阵元宽度较小时,拖尾现象较弱;随着阵元个数的增加,接收信号幅值虽有所提高,但会产生较为严重的拖尾现象.梳状表面波传感器阵元间距与激励波长的比例系数对接收信号的幅值影响较大,通过互导纳原理并结合时频分析,确定了当阵元间距等于激励波长时,梳状表面波传感器激励信号较好. 展开更多
关键词 表面波 梳状传感器 互导纳 有限元方法
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基于PZT的新型柔性梳状表面波传感器研究 被引量：5
4
作者 何存富 赵华民 +1 位作者 吕炎 郑明方 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1675-1682,共8页
针对厚壁管道表面缺陷检测,研究了一种基于PZT的柔性梳状表面波传感器。首先,采用有限元仿真的方法对钢板和厚壁管道上等间距梳状表面波传感器的阵元间距、阵元宽度、阵元个数、阵元长度进行了优化,以及阵元个数和阵元长度对传感器指向... 针对厚壁管道表面缺陷检测,研究了一种基于PZT的柔性梳状表面波传感器。首先,采用有限元仿真的方法对钢板和厚壁管道上等间距梳状表面波传感器的阵元间距、阵元宽度、阵元个数、阵元长度进行了优化,以及阵元个数和阵元长度对传感器指向性的影响进行了研究,并通过优化选取背衬材料、设计背衬厚度,改善了表面波信号的拖尾现象;其次,根据仿真结果研制了新型柔性梳状表面波传感器,并进行了性能测试实验,实验结果与仿真结果吻合较好。通过仿真优化,得到当传感器阵元间距为λ_R(λ_R为相应表面波波长),阵元宽度为λ_R/2,阵元个数为5时,传感器表面波信号拖尾较小,能量较为集中。实验表明,根据仿真参数研制的梳状表面波传感器具有良好的指向性,并且能够实现厚壁管道表面缺陷的检测。 展开更多
关键词 表面波 柔性梳状传感器 有限元方法
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基于压电复合材料的梳状柔性宽带表面波传感器有限元设计 被引量：5
5
作者 赵华民 何存富 吕炎 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第6期5-10,28,共7页
为检测厚板和厚壁管道表面缺陷。采用1-3型压电复合材料结合有限元方法设计了一种柔性非等间距梳状宽带表面波传感器。首先优化了复合材料参数。当复合材料宽高比小于0.6,压电相体积百分比为70%时为最佳参数。然后采用优化得到的压电复... 为检测厚板和厚壁管道表面缺陷。采用1-3型压电复合材料结合有限元方法设计了一种柔性非等间距梳状宽带表面波传感器。首先优化了复合材料参数。当复合材料宽高比小于0.6,压电相体积百分比为70%时为最佳参数。然后采用优化得到的压电复合材料,设计了宽度渐变和厚度渐变的传感器,并进行了频率响应,指向性和缺陷检测模拟。结果表明,设计的传感器-3 dB带宽达到420kHz,指向性良好,并且能够在不同频率实现缺陷检测。为传感器实物制作提供了理论基础。 展开更多
关键词 梳状传感器 表面波 有限元方法 压电复合材料 厚壁管道
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梳状光电传感器及其信号调理电路的研制 被引量：1
6
作者 朱湘临 陈照章 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第11期34-36,共3页
为了改变车辆行驶性能测试采用五轮仪的落后状况 ,采用新一代梳状光电传感器 ,研制成非接触式车速仪。分析了该光电传感器的工作原理及信号特点 ,设计了适合处理该信号的窄带通跟踪滤波器。通过压缩带宽 ,克服了干扰 ,防止了有效信号的... 为了改变车辆行驶性能测试采用五轮仪的落后状况 ,采用新一代梳状光电传感器 ,研制成非接触式车速仪。分析了该光电传感器的工作原理及信号特点 ,设计了适合处理该信号的窄带通跟踪滤波器。通过压缩带宽 ,克服了干扰 ,防止了有效信号的丢失 ,提高了精度。研制的锁相环预偏电路 ,解决了起步车速和调速的测量问题。实际测试和对比试验表明 ,采用该光电传感器及其研制的车速仪 ,测量精度高 ,使用方便 ,具有较大的推广应用价值。 展开更多
关键词 梳状光电传感器 信号调理电路 研制 窄带通跟踪滤波器 锁相环 开关电容滤波器
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