压电材料全矩阵材料常数超声谐振谱反演技术中的变温模式识别
本文选题:压电材料 切入点:材料常数 出处:《物理学报》2017年02期
【摘要】:利用传统的超声脉冲-回波与电谐振技术定征压电材料全矩阵材料参数,必须采用多块尺寸差异显著的样品,故很可能导致定征结果不自洽.超声谐振谱(RUS)技术仅需一块样品即可对压电材料全矩阵材料参数进行定征,故可确保定征结果的自洽.由于实际测量谐振谱中模式混叠与遗漏现象不可避免,使得谐振谱中谐振模式的准确识别成为RUS技术顺利实施的最大难点.本文提出一种谐振模式的变温识别技术.温度变化可导致压电体材料参数发生变化,材料参数的改变可影响各谐振模式的振动频率,且对不同谐振模式影响不一致,因此改变测量环境温度,有可能使得所测量超声谐振谱中某些原本混叠的模式分开或使得某些原本遗漏的模式出现.压电陶瓷(PZT-8)的实验结果表明,该技术可有效提高谐振谱中谐振模式识别准确率,从而保证了RUS反演的可靠性.
[Abstract]:In order to determine the full matrix material parameters of piezoelectric materials by traditional ultrasonic pulse-echo and electroresonance techniques, many samples with significant difference in size must be used, which may lead to the self-consistency of the characterization results.Ultrasonic resonance spectrum spectroscopy (RUS) technique can determine the parameters of piezoelectric materials with only one sample, so the self-consistency of the results can be ensured.Because the phenomenon of mode aliasing and omission in the actual measurement of resonant spectrum is inevitable, the accurate identification of resonant mode in resonant spectrum becomes the biggest difficulty in the successful implementation of RUS technology.In this paper, a resonant mode identification technique for variable temperature is proposed.The change of temperature can lead to the change of material parameters of piezoelectric body, and the change of material parameter can affect the vibration frequency of each resonant mode, and the influence on different resonant mode is inconsistent, so the temperature of measuring environment is changed.It is possible to separate some of the original aliasing modes in the measured ultrasonic resonance spectrum or to make some original missing modes appear.The experimental results of PZT-8) show that this technique can effectively improve the accuracy of resonant pattern recognition in resonant spectrum, thus ensuring the reliability of RUS inversion.
【作者单位】: 厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:11374245,11674270)资助的课题~~
【分类号】:TB34
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,本文编号:1688141
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