厚度剪切模式铌酸锂基复合材料的磁电性能优化

通过弹性力学方法计算了基于厚度剪切模式的铌酸锂(LiNbO_3)基磁电复合材料磁电系数与铌酸锂晶体切型、磁致伸缩材料种类、材料尺寸的关系,并讨论了两种不同复合结构边界条件对剪切磁电性能的影响.计算结果表明:(xzt)30°切型铌酸锂单晶具有最大剪切压电系数dp15,制作成的复合材料具有最大剪切磁电系数αE15;通过两相尺寸优化,伸缩-剪切模式Terfenol-D/LiNbO_3复合材料最大剪切磁电系数为24.13 V/(cm·Oe),剪切-剪切模式Metglas/LiNbO_3复合材料最大剪切磁电系数为11.46V/(cm·Oe).实验结果与理论计算规律相符,研究结果为剪切磁电复合结构的设计、剪切模式铌酸锂切型的选择优化提供了指导,有望利用高机械品质因数Q_m值的铌酸锂单晶设计高频谐振磁场探测器.

基于超声导波的水下管道缺陷检测

文中介绍一套可拆式传感器系统设计与制作,利用超声导波原理对水下管道的腐蚀进行检测,基于厚度剪切模式的压电陶瓷和可拆式固定装置组成,可拆式传感器系统包括传感器PZT特别设计,并且可以把传感器装置夹在要检测的管道上。当对水下设备的管道进行了一系列的测试,结果表明传感器系统能够有效地激发和接收T(0,1)模式的超声导波,由于T(0,1)模式超声导波能够在水下管道上长距离传播,因此适用于缺陷检测。人为缺口的回波信号与缺口的尺寸以及位置具有良好的相关性。研究表明这一可拆式传感器系统能够利用导波有效地对水下管道进行检测。

横向场激励的BT-切石英传感器研究

研究了BT-切石英横向场激励(LFE)的耦合特性、声波相速度及其传感器在液体中的敏感性能。理论计算表明,当横向场方向与晶轴x方向垂直时,b模式的LFE耦合系数达到最大值6.68%,a和c模式的LFE耦合系数为0,此时激发的声波相速度也达到最大值5 079 m/s。实验发现,器件在液体中,具有较高的机械及电特性灵敏度。结果表明,在b-模式LFE耦合系数为0的方向上,器件实际上工作在伪横向场激励模式。