传感元件损伤与脱层对阵列式压电模态传感器的影响

通过实验模拟压电传感器阵列在工作中易出现的传感元件破裂和脱粘损伤,探究传感元件损伤和脱粘对阵列式压电模态传感器输出的影响。在固支梁表面均匀布置一组圆形的锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)片,将实验曲率模态作为加权系数设计阵列式压电模态传感器。对比研究模态传感器的输出在传感元件损伤前后的变化。实验结果表明:当不同位置的PZT出现不同程度的破裂时,阵列式压电模态传感器仍有很好的滤波效果;而当传感元件脱粘时,某些阶的模态传感器无法正常工作,这与传感元件的脱粘程度以及脱粘位置有关。

直升机桨叶阵列式压电模态传感器的故障诊断

提出了一种基于加权系数的直升机桨叶阵列式压电模态传感器的故障诊断方法。以直升机桨叶为例,以圆形锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)作为压电传感单元。将实验曲率模态作为加权系数设计阵列式压电模态传感器,对PZT在使用过程中易出现的破损和脱层故障进行了实验研究。实验结果表明,基于加权系数的阵列式压电模态传感器的故障诊断方法能对压电阵列中的损伤单元进行准确定位,且其诊断结果具有很高的置信度;所提出的损伤因子可在一定损伤范围内作为损伤程度的指示参数。

利用压电阵列设计直升机桨叶的模态传感器

以直升机桨叶为例,利用一组锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)阵列设计模态传感器。在直升机桨叶表面均匀布置一组大小相同的圆形PZT。将曲率模态作为加权系数设计该桨叶的模态传感器。对PZT的输出信号进行实验模态分析得到桨叶振动的曲率模态。同时,利用激光多普勒测振仪测量桨叶的模态振型,并通过中心二次差分计算得到桨叶的曲率模态作为对比研究。实验结果表明:利用PZT阵列为直升机桨叶设计的模态传感器具有很好的滤波效果。与利用激光多普勒测振仪的方法相比,利用PZT测量得到曲率模态作为加权系数设计模态传感器的方法不需要大量复杂的数值计算,且环境干扰对其影响更小。

半波长管传声损失分析

1/4波长管和Herschel-Quincke(HQ)管具有良好消声潜力,在其固有频率附近具有很高的消声量级,为了将这种消声潜力在更小的安装空间内和更宽的频带上发挥出来,设计了一种新的半波长管,通过对多管传声损失理论模型的推导,运用数值计算的方法,分析了传声损失的影响因素并对多分支管模型进行宽频带尺寸设计,最终实现在350-1350 Hz的宽频带的消声效果,并且通过实验验证了理论模型,同时利用实验数据对管端进行修正,结果证实了理论是正确的。所设计的多分支半波长管可以在复杂的应用场景进行灵活的结构设计,所以在航空发动机降噪、汽车尾气降噪和工厂排气降噪等领域具有更好的适应性和良好的应用前景。