一种基于厚度极化、厚度剪切(d15)压电环的近乎完美的全向水平剪切(SH)波换能器
材料科学
2017-08-02 v1
摘要
板中的基阶水平剪切(SH0)波在无损检测(NDT)和结构健康监测(SHM)领域具有重要意义，因为它是唯一的非频散导波模态。在实际应用中，基于全向SH0波换能器的相控阵系统最为有用，因为它能覆盖板的广阔范围。然而，迄今为止开发的SH波全向换能器极少。本工作中，我们提出了一种基于厚度极化压电环的全向SH压电换能器(OSH-PT)。该环被等分为十二个扇区，电场沿圆周方向施加，从而产生新的厚度剪切(d15)模态。有限元分析表明，所提出的OSH-PT能够激发单模态SH0波且仅接收SH0波。随后进行了实验以检验所提OSH-PT的性能。结果表明，它能在宽频率范围内产生并接收单模态SH0波，且各方向灵敏度近乎均匀。鉴于其十分简单的结构、紧凑尺寸和低廉成本，所提出的OSH-PT有望极大促进SH波在NDT和SHM领域的应用。
引用
@article{arxiv.1704.03629,
title = {A nearly perfect omnidirectional shear-horizontal (SH) wave transducer based on a thickness poled, thickness-shear (d15) piezoelectric ring},
author = {Qiang Huan and Hongchen Miao and Faxin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03629},
year = {2017}
}