高壓放大器基于壓電陶瓷損傷識(shí)別中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：高壓放大器基于壓電陶瓷的雙塊式軌枕與道床界面損傷識(shí)別中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模横槍?duì)雙塊式軌枕提出了仿真厚度型壓電陶瓷片的布置方案，提出了損傷識(shí)別的研究

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：壓電驅(qū)動(dòng)器，數(shù)據(jù)采集卡，信號(hào)發(fā)生器，高壓放大器ATA-2022H，試件。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

對(duì)軌枕與道床界面的典型界面狀態(tài):健康情況、局部裂縫、部分脫粘、完全脫粘和無(wú)接觸等，設(shè)計(jì)并制作了5種工況對(duì)應(yīng)的軌枕與道床復(fù)合試件。提出了一種在界面鄰近部位布置壓電陶瓷對(duì)進(jìn)行應(yīng)力波測(cè)量從而實(shí)現(xiàn)軌枕與道床界面損傷識(shí)別的方法。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1.壓電陶瓷片的布置及平臺(tái)的搭建；

依據(jù)界面的位置，換能器的振動(dòng)方式選取了試件合適的位置張貼壓電陶瓷片

壓電陶瓷分部示意圖

2.試驗(yàn)設(shè)置：信號(hào)經(jīng)過(guò)高壓放大器放大，激勵(lì)到驅(qū)動(dòng)器上。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集傳感器所接收到的應(yīng)力波響應(yīng)。監(jiān)測(cè)終端實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與分析。

組裝示意圖

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

3.測(cè)試過(guò)程。

選定激勵(lì)信號(hào)的輸入電壓幅值與頻率等參數(shù)，對(duì)5種工況下的試件展開(kāi)測(cè)試?；贏-Al路徑、B-BI路徑及CCl路徑的壓電陶瓷片的收-發(fā)對(duì)，試驗(yàn)中對(duì)5種不同粘結(jié)狀態(tài)的軌枕與道床復(fù)合試件開(kāi)展了5次完全分開(kāi)的測(cè)試。

測(cè)試路徑示意圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

采用正弦激勵(lì)和掃頻激勵(lì)的測(cè)試均能識(shí)別健康狀況、局部裂縫、部分脫粘、完全脫粘及無(wú)接觸等狀態(tài)，結(jié)果與試件及壓電陶瓷片布置的對(duì)稱性有關(guān)。

不同頻率正弦激勵(lì)下響應(yīng)信號(hào)時(shí)域幅值

路徑上掃頻激勵(lì)下5種工況中響應(yīng)信號(hào)總能量