研究目的
为了通过无损测量确定充液弹性管的频散曲线,从而获取材料的声学特性,并克服现有方法需要较大样品长度比的限制。
研究成果
TAPP方法能成功识别充液弹性管的频散曲线,即使对于极弱的流固耦合和低频情况,也能与解析模型高度吻合。该方法克服了经典与现代空间分解方法固有的缺陷,且可推广至其他类型波导。
研究不足
该方法需要沿波导轴线获取两个不同的激励面。要识别具有不同方位分离系数的模式,需要在每个z位置的不同方位角处布置更多传感器。
1:实验设计与方法选择:
该研究通过在每个激励频率下采用多重边界相位扰动来增加可用信息量,使用两个执行器产生不同相对相位,随后进行非线性模型拟合过程。
2:样本选择与数据来源:
实验系统由一个2米长的PMMA空心圆柱体、连接在两端的两个60瓦扬声器以及沿管内壁放置的11个麦克风组成。
3:实验设备与材料清单:
充气PMMA圆柱形管、扬声器、麦克风、电流放大器。
4:实验步骤与操作流程:
系统通过中心频率在1000-3000赫兹之间以20赫兹线性间隔的脉冲激励,并记录两个传感器的测量值用于初始猜测估计。对于TAPP方法,管子在1000至3000赫兹之间以1赫兹频率间隔激励,每个频率使用60个相位扰动。
5:数据分析方法:
将所有相位扰动下的测量复振幅以及初步估计的反射系数和主导模态相速度作为最小化问题的输入。压力模型扩展包含更多项,并通过多起点NLLS方案识别每个新的模态相速度。
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获取完整内容-
PMMA hollow cylinder
Serves as the experimental waveguide for the study.
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Loudspeakers
60 W
Act as actuators at each end of the waveguide to produce different relative phases.
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Microphones
Used to measure the pressure field along the tube’s inner surface.
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Current amplifier
Drives each loudspeaker, eliminating the effect of electrical impedance.
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