翻边压电晶片激励Lamb波声场研究

压电晶片广泛应用于超声波检测领域,是激励和接收超声波的最主要器件之一。本文用实验、有限元压电模拟和半解析数值模拟方法,研究翻边压电晶片在板中激励Lamb波声场。三种方法得到的Lamb波信号吻合性好,仅A0模式由于频散有少量差异。同时分析了翻边电极面积对声场分布以及声场能量的影响。翻边电极造成了Lamb波声场不对称,减少了声场的能量,同时降低了压电晶片的电容、机电耦合系数和品质因子等参数。

超声S_0导波检测腐蚀缺陷

通过PZT(锆钛酸铅)晶片激励和接收超声S0导波信号,对人工腐蚀缺陷进行检测,建立三维实体有限元模型,研究锥形深度剖面腐蚀缺陷与超声导波相互作用机理,分析不同腐蚀深度、剖面倾角及直径对导波信号的影响。结果表明:超声导波与腐蚀缺陷相互作用时伴随着反射和透射,发生波型转换;反射系数和散射系数在一定范围内随腐蚀缺陷深度的加深而明显增大,随腐蚀缺陷剖面倾角的增加而逐渐增大,随腐蚀缺陷直径的变化呈周期性变化;腐蚀缺陷深度较其剖面倾角和直径对导波信号更敏感。