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能量分布密度与频散曲线的耦合趋势分析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-19给出了图3-18b的短时傅里叶变换图,从图3-19可以看出,接收信号的能量主要集中在500kHz和1.6MHz左右。在该试验检测系统中通过短时傅里叶变换图与群速度频散曲线对比可知,信号中包含的模态主要包括频率500kHz的L(0,2),以及频率1.6MHz附近的L(0,4)和L(0,6)模态。并且该图还给出了群速度频散曲线。超声导波信号的时频分布能量变化趋势和导波模态L(0,2)的群速度频散曲线具有80%的对应关系。

能量分布密度与频散曲线的耦合趋势分析

通过实验接收到时域波形如图3-18所示,由激励信号和接收信号的时域图可以看出,接收信号主要出现在0.093~0.13ms之间,具有良好的信噪比。通过接收信号的频谱图可以看出,接收信号的能量主要集中在500kHz和1.6MHz左右。这与探头的阻抗分析图(图3-12)中体现的一次谐振点500kHz和二次谐振点1.6MHz相互耦合。

图3-19给出了图3-18b的短时傅里叶变换图,从图3-19可以看出,接收信号的能量主要集中在500kHz和1.6MHz左右。通过信号的时频分析结果与群速度频散曲线对比,可以判定信号中存在的不同导波模态[76-78]。在该试验检测系统中通过短时傅里叶变换图与群速度频散曲线对比可知,信号中包含的模态主要包括频率500kHz的L(0,2),以及频率1.6MHz附近的L(0,4)和L(0,6)模态。并且该图还给出了群速度频散曲线。超声导波信号的时频分布能量变化趋势和导波模态L(0,2)的群速度频散曲线具有80%的对应关系。因此,本项目设计制作的斜入射式压电超声传感器在500kHz时有效激励得到L(0,2)模态,与理论相符。在二次谐振点1.6MHz左右时也有较强信号,与探头的阻抗分析图(图3-12)相吻合。

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图3-18 实验接收到的时域波形

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