一个雷达传感器,用于单向发射和引导SH引导波
1Applied Mechanics and Structure Safety Key Laboratory of Sichuan Province, School of Mechanics and Aerospace Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 611756, China.
Ultrasonics
|July 27, 2024
概括
一个新的雷达传感器 (RD-T) 通过单向发射和转向剪切水平波 (SH0波) 来实现高效的结构健康监测. 与传统的二维相位阵列相比,这种技术提供了更有效的360°扫描功能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 波浪物理 波浪物理
背景情况:
- 结构健康监测 (SHM) 需要有效的方法来发射,聚焦和方向波模式.
- 传统的2D分相阵列用于SHM是复杂的,昂贵的,需要许多元素和电子设备.
- 单向波辐射和光束转向对于在SHM中快速进行结构扫描至关重要.
研究的目的:
- 提出和验证一种新型雷达传感器 (RD-T),用于单向发射和引导基本剪切水平波 (SH0波).
- 为了证明RD-T对高效的结构健康监测和损坏检测的能力.
主要方法:
- 一个RD-T的设计,包括一个环状元基板和矩形压电晶片 (d15).
- SH0波场的理论建模和维度参数效应的分析.
- 有限元模拟和RD-T性能的实验验证,包括光束转向和通过脉冲回声实验检测损伤.
主要成果:
- RD-T成功地实现了单向发射和SH0波在200 kHz和270 kHz之间与高信号噪声比 (SNR) 之间的方向.
- 模拟和实验结果证实了 RD-T 能够将波束转向不同方向的能力.
- 在脉冲回声测试中,RD-T有效地区分对称缺陷,并以可接受的准确度定位缺陷.
结论:
- 拟议的RD-T为SHM提供了一种有效的替代2D阶段阵列,使360度结构扫描成为可能.
- RD-T的设计简化了电子要求,消除了驾驶额外时间延迟的需要.
- 在结构健康监测中,RD-T显示了先进应用的巨大潜力.
