摘要：为实现在钢轨中激励特定模态的导波,采用半解析有限元(Semi-Analysis Finite Element,SAFE)方法建立钢轨的SAFE模型,推导沿钢轨传播导波的控制方程,计算导波在钢轨中传播的相速度和群速度;根据导波在钢轨中传播的相速度频散曲线确定梳状传感器的工作点,设计能够在钢轨中激励特定模态导波的梳状传感器。将设计的梳状传感器布置在5.5m长的60kg·m-1钢轨上,根据实测钢轨的回波信号端面波包计算的32和64kHz导波群速度分别为2 583和2 750m·s-1,与利用钢轨SAFE模型计算所得的理论群速度2 626和2 734m·s-1相比,分别只相差1.64%和0.59%,说明建立的钢轨SAFE模型计算精度高,设计的梳状传感器能够实现特定模态导波的激励。

摘要：为优化梳状表面波传感器最佳结构参数,达到提高接收信号的幅值、减少波形拖尾现象的目的,提出了一种基于交互导纳概念的优化设计方法,对等间距梳状表面波传感器的幅频特性进行优化.采用数值模拟的方法,在铝板上激励表面波,并通过仿真分析梳状传感器阵元个数、阵元宽度及阵元间距等关键参数对接收信号波形与幅值的影响.单阵元宽度较小时,拖尾现象较弱;随着阵元个数的增加,接收信号幅值虽有所提高,但会产生较为严重的拖尾现象.梳状表面波传感器阵元间距与激励波长的比例系数对接收信号的幅值影响较大,通过互导纳原理并结合时频分析,确定了当阵元间距等于激励波长时,梳状表面波传感器激励信号较好.

摘要：为了减少多模态现象对超声导波检测的影响,设计制作了偏聚氟乙烯(PVDF)梳状传感器,在薄钢板中进行超声导波检测试验研究。结果表明,这种传感器可以实现单一模态超声导波的激励与接收,并可实现薄钢板表面污物的检测。

摘要：为检测厚板和厚壁管道表面缺陷。采用1-3型压电复合材料结合有限元方法设计了一种柔性非等间距梳状宽带表面波传感器。首先优化了复合材料参数。当复合材料宽高比小于0.6,压电相体积百分比为70%时为最佳参数。然后采用优化得到的压电复合材料,设计了宽度渐变和厚度渐变的传感器,并进行了频率响应,指向性和缺陷检测模拟。结果表明,设计的传感器-3 dB带宽达到420kHz,指向性良好,并且能够在不同频率实现缺陷检测。为传感器实物制作提供了理论基础。