超声波剪切波的导向性和刺激性使用压陶传感器-数值建模和实验调查
Emil Aleksiewicz-Drab1,2, Aleksandra Ziaja-Sujdak2, Rafał Radecki2
1Wave Propagation and Signal Processing (WPSP), Department of Physics, KU Leuven-Campus Kulak, 8500 Kortrijk, Belgium.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 19, 2024
概括
这项研究模拟了用于剪切水平波激发的压陶传感器. 传感器几何和粘合是影响波导向和振幅的关键因素,用于最佳的剪切波生成.
科学领域:
- 声学 声学 在声学方面
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 压式传感器对于产生超声波至关重要.
- 剪切水平波具有独特的特性,在各种应用中具有价值.
- 控制波浪模式和导向性对于高效的能量传输至关重要.
研究的目的:
- 为了研究基于压材料的剪切水平波的激发.
- 模拟和分析剪切水平基本模式的导向性和刺激性.
- 优化传感器设计以最大限度地产生剪切波并最大限度地减少不需要的模式.
主要方法:
- 用有限元法 (FEM) 建模厚度切片d15压陶传感器.
- 数字模拟用于评估导向性和刺激性.
- 模拟结果的实验验证.
主要成果:
- 传感器的几何形状显著影响波浪的导向性,而不是刺激性.
- 实验结果证实,传感器结合极大地影响了导向性和振幅.
- FEM模拟准确地预测波浪行为,经过实验验证.
结论:
- 在共振频率上定制传感器几何是实现所需的定向性至关重要的.
- 传感器结合是控制激发的剪切波模式的一个重要因素.
- 优化的压陶执行器可以有效地为特定应用程序生成剪切水平波.
