电压放大器在CFRP板冲击损伤检测的实验研究中的应用

利用冲击试验机模拟不同能量层级的低速冲击损伤，针对冲击损伤，使用设计的磁致伸缩换能器作为激励器，通过扫频实验得到换能器的最佳激励频率，对CFRP板进行冲击损伤检测实验。对实验结果进行分析，使用飞行时间法对损伤定位，并利用STFT云图色域值模态显著法对损伤程度进行量化。

实验名称：CFRP板冲击损伤检测的实验研究

实验原理：通过落锤冲击制备不同能级损伤的CFRP板，确定换能器最佳激励频率后，以超声导波检测损伤信号，经处理实现损伤定性定量，再结合飞行时间法与传感器阵列完成损伤定位。

实验框图：

实验实拍图：

实验过程：实验先通过落锤冲击试验机按ASTM标准设置多能量梯度制备损伤试件，选取40J和120J试件为检测对象，再搭建扫频平台以40kHz-110kHz汉明窗5周期正弦信号扫频，确定70kHz为超磁致伸缩换能器的最佳激励频率，随后搭建超声导波检测平台，以该频率激励信号并对接收信号进行去噪、压缩及STFT时频分析，最终通过对比信号模态实现损伤定性、利用改进损伤因子完成定量，结合飞行时间法与传感器阵列实现损伤精准定位。

应用方向：航空航天领域、轨道交通领域、汽车工业领域、风电与能源领域、土木工程领域、通用工业与装备领域

应用场景：CFRP板、低速冲击实验、超声导波检测、扫频实验、飞行时间法、椭圆定位法、超磁致伸缩换能器、落锤冲击试验机、激光测振仪、S-G滤波、重采样压缩、短时傅里叶变换、损伤定位、定性检测、定量检测

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审核编辑 黄宇