汤立国

(厦门大学,水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室,厦门 361102)

压电材料全矩阵材料常数超声谐振谱反演技术中的变温模式识别∗

汤立国†

(厦门大学,水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室,厦门 361102)

(2016年9月20日收到;2016年10月18日收到修改稿)

利用传统的超声脉冲-回波与电谐振技术定征压电材料全矩阵材料参数,必须采用多块尺寸差异显著的样品,故很可能导致定征结果不自洽.超声谐振谱(RUS)技术仅需一块样品即可对压电材料全矩阵材料参数进行定征,故可确保定征结果的自洽.由于实际测量谐振谱中模式混叠与遗漏现象不可避免,使得谐振谱中谐振模式的准确识别成为RUS技术顺利实施的最大难点.本文提出一种谐振模式的变温识别技术.温度变化可导致压电体材料参数发生变化,材料参数的改变可影响各谐振模式的振动频率,且对不同谐振模式影响不一致,因此改变测量环境温度,有可能使得所测量超声谐振谱中某些原本混叠的模式分开或使得某些原本遗漏的模式出现.压电陶瓷(PZT-8)的实验结果表明,该技术可有效提高谐振谱中谐振模式识别准确率,从而保证了RUS反演的可靠性.

压电材料,材料常数,超声谐振谱,变温模式识别

1 引 言

压电材料无论在民用还是军用领域,皆有着广泛应用[1,2],如工业检测超声与医疗超声设备中的超声压电换能器及水声工程中水声压电换能器的核心材料皆为压电材料.压电……