仪器仪表学报

作者：曾周末，李广智，黄新敬，李 健，杜立普

单位：曾周末,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,,李广智,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,,黄新敬,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,,李 健,1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,,杜立普,2. 宁夏回族自治区水利工程建设中心,

关键词：声学黑洞;弹性波检测;传感器;光纤布拉格光栅

基金：国家重点研发计划(2018YFC0808600)、国家自然科学基金(61803280, 61973227, 62073233)项目资助

传统的嵌入式声学黑洞(ABH)以材料的幂律裁剪方式达到阻抗的变化,实现弹性波的汇聚或控制,但同时也破坏了材料本身结构、减小了材料的刚度,限制了其在检测领域作为增敏结构的应用。本文提出一种倒置粘贴式的ABH结构,在一定范围内其厚度变化符合幂律衰减规律,尺寸小巧,易于粘附于被测物体表面而不破坏被测物。有限元仿真结果显示,倒置ABH在中高频激励下在圆心附近有着7倍左右的弹性波汇聚效果。激光多普勒测振仪扫描测试表明,倒置ABH结构具备良好的弹性波汇聚效果,可将弹性波放大2~4倍。将光纤布拉格光栅(FBG)粘贴在该倒置ABH表面,采用强度解调,构成具有汇聚放大作用的弹性波传感器,在无损检测等方面具备重要的应用价值。

来源：2021年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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