高压功率放大器在飞机复合材料加筋壁板损伤检测中的应用

实验名称：波包分离DAS定位法对飞机复合材料加筋壁板的损伤检测

研究方向：无损检测

测试目的：通过DAS定位算法在对时域投影得到的无限多个不同幅值的圆叠加，最终根据最高的幅值得到损伤的位置。

测试设备：上位机、NI-PXIe-8133、NI-PXIe5105、NI-PXI-5412、ATA-4315功率放大器、飞机壁板、pzt传感器

图：实验系统

实验过程：

腐蚀损伤定位的实验监测对象是真实的飞机壁板。酸腐蚀实验是在如图5.2(a)和图5.2(b)所示的真实飞机壁板上进行的。图5.2(a)中，板的材料是航空铝合金，表面是抗腐蚀涂层。板的尺寸为650mmX800mm。面板由厚度为2.5mm和3mm的双层板铆接而成。板上固定了3个U型梁和2个I型梁，梁和板之间的连接也是通过铆接连接而成的。16个PZT传感器布置在飞机壁板的内表面，整体构成一个4X4的正方形阵列。

实验结果：

Lamb波作为一种弹性波，在传播过程中遇到不连续的介质就会产生反射，遇到损伤同样也会产生散射信号。在已知Lamb波的传播速度的情况下，可以通过信号的传播时间推得信号的传播距离。如图5.3中所示，从压电激励器到损伤再到压电传感器，由于传播的距离固定并且压电激励器k和压电传感器的位置固定，那么损伤可能所在的位置就在一个以压电激励器k和压电传感器为焦点的圆上。通过每一组激励-传感的散射信号，每一组激励-传感传感器对就构成一个椭圆。阵列中如果有多组激励-传感的信号路径，就可以通过多个椭圆相交得到的交点推得损伤的位置。如图5.3中所示，激励-传感对k对应的圆和激励-传感对对应的椭圆相交最终得到了损伤的最终位置。

高压功率放大器ATA-4315在本实验起到的作用：给pzt传感器提供一个可变频的交变电压，传感器再把这个电压信号转化为声波信号

安泰ATA-4315高压功率放大器：

图：ATA-4315高压功率放大器指标参数

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审核编辑 黄昊宇