聚偏氟乙烯叉指的多波段瑞利波水下传播特性
Underwater propagation characteristics of multiband Rayleigh waves induced by polyvinylidene fluoride interdigitated transducers
丁忠军 1冯志亮 2孟德健 2李洪宇 3张奕 4李德威5
作者信息
- 1. 山东科技大学 海洋科学与工程学院,山东 青岛 266590;国家深海基地管理中心,山东 青岛 266237;哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150006
- 2. 山东科技大学 海洋科学与工程学院,山东 青岛 266590;国家深海基地管理中心,山东 青岛 266237
- 3. 山东科技大学 海洋科学与工程学院,山东 青岛 266590
- 4. 国家深海基地管理中心,山东 青岛 266237;哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150006
- 5. 国家深海基地管理中心,山东 青岛 266237
- 折叠
摘要
针对深海装备存在结构损伤实时监测困难的问题,本文设计了柔性电路板制作的以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底的叉指换能器,并展开叉指换能器的多波段瑞利波水下传播特性的研究.通过COMSOL软件研究叉指换能器在水下传播瑞利波的特性,同时分析叉指换能器激励瑞利波的强度与激励周期的关系.设计微伏级OP37 放大电路对 2 mm和 4 mm波长的柔性PCB叉指换能器进行实验验证.实验与仿真结果表明:仿真与实验结果的最大误差为 8.4%,水下环境会极大地限制叉指换能器激励瑞利波的距离,但传播距离会随着波长的增加而增加,且通过瑞利波和水声声波的速度差解决叉指换能器激励的水声干扰的问题.
关键词
深海装备/瑞利波/无损探伤/叉指换能器(IDT)/柔性电路板/薄膜传感器/数值仿真/实时监测Key words
deep sea equipment/Rayleigh wave/nondestructive testing/interdigital transducer(IDT)/flexible printed circuit board/thin film sensor/simulation/real-time monitor引用本文复制引用
基金项目
国家重点研发计划重点专项(2017YFC0306600)
山东省重点研发计划(2020JMRH0101)
国家重点研发专项(2021YFC2802100)
出版年
2023
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