隨著科技日新月異的發展，重點工程領域結構向著大型化、復雜化的智能結構發展，其中，各種類型的板狀結構被廣泛應用。大型結構的服役周期一般在幾十年以上，且由于其設計理論的限制、所處環境大多在戶外以及結構之間的荷載等原因，在服役過程中會因為外界無法避免的自然狀況帶來的環境荷載以及結構本身受不完善的設計理論以及材料、結構的疲勞之間的耦合作用，造成大型結構的損傷破壞，所以對大型結構的健康狀況進行定期的健康監測和健康管理已經變成刻不容緩的問題。

實驗名稱：環形柔性IDT及其陣列的制備與傳感性能實驗

實驗原理：實驗基于壓電效應（PVDF材料實現機電信號轉換）、IDT寬頻帶設計（優化叉指參數實現多頻率融合）、環形陣列全方位特性（周向波束指向性一致）及Lamb波傳播特性（板狀結構中遠距低衰減），通過Lamb波的反射與散射識別結構損傷，最終實現寬頻帶、全方位的結構健康監測與損傷定位。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：先通過刮膜機沉積PDMS與PVDF形成復合基底，再用3D打印技術制備環形銀漿電極，經導通測試與鋁板粘貼預處理后，搭建“信號發生器-功率放大器-示波器”實驗平臺，分別對單個環形柔性IDT及14陣元陣列進行頻響、振動輸出、方位性/距離衰減特性標定，最后通過模擬損傷驗證其損傷檢測與定位能力。

應用方向：

重點工程結構健康監測：大型柔性板狀/曲面板狀結構（飛機機身、大型管道、風機葉片）的損傷檢測與定位。

多損傷/復雜結構監測：寬頻帶特性適配多損傷識別，柔性基底適配曲面/曲率較大的復雜結構。

無損檢測技術升級：替代傳統壓電陶瓷傳感器，應用于需輕量化、柔性附著的結構監測場景。

應用場景：環形柔性IDT、叉指換能器陣列、結構健康監測（SHM）、傳感性能標定、Lamb波、PDMS/PVDF復合基底、3D打印電極、寬頻帶傳感、全方位檢測、介電彈性體、損傷定位、鋁板無損檢測、柔性壓電傳感器

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審核編輯 黃宇