實(shí)驗(yàn)名稱：梯度鋸齒形彎曲波超材料梁振動(dòng)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本次實(shí)驗(yàn)為測(cè)量梯度彎曲波超材料的振動(dòng)特性。包括測(cè)量彎曲波在薄板中的傳播波場(chǎng)，以反推薄板材料的楊氏模量；以及測(cè)量均勻鋸齒形彎曲波超材料梁、梯度鋸齒形彎曲波超材料梁的透射彎曲波面外位移場(chǎng)，并與直梁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以求得彎曲波在超材料梁中的透射譜。

研究方向：彈性波超材料；結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制

測(cè)試設(shè)備：ATA-308功率放大器；激光測(cè)振儀；信號(hào)發(fā)生器；壓電片等。

圖1：實(shí)驗(yàn)裝置圖

實(shí)驗(yàn)過程：1，搭建彎曲波透射譜測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主要實(shí)驗(yàn)儀器為信號(hào)發(fā)生器、激光測(cè)振儀、功率放大器以及壓電片等；2，將壓電片粘接在被測(cè)試樣品上，并將其與功率放大器連接，以在脈沖信號(hào)激勵(lì)下，產(chǎn)生入射彎曲波；3，將信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦脈沖信號(hào)輸入到功率放大器，再將放大后的信脈沖號(hào)輸入到壓電片；4，使用激光測(cè)振儀檢測(cè)試驗(yàn)樣品某一特定位置的面外彎曲波位移幅值，并與直梁的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算超材料梁的彎曲波透射譜。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過本次試驗(yàn)測(cè)試，得到如下試驗(yàn)結(jié)果：（1）通過對(duì)在薄板中傳播的彎曲波波長(zhǎng)的測(cè)量，反推出該薄板所用材料的楊氏模量，為理論計(jì)算和數(shù)值仿真提供了關(guān)鍵的材料參數(shù)；（2）通過試驗(yàn)測(cè)量得到的彎曲波透射譜，分析得出梯度彎曲波超材料梁具有良好的寬頻振動(dòng)控制效果，頻率范圍約為2-25kH；（3）通過理論分析與試驗(yàn)驗(yàn)證，為寬頻彎曲波隔振的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

功率放大器推薦：ATA-308C功率放大器

圖：ATA-308C功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇