功率放大器在振动模态分析中的应用

实验名称:功率放大器基于分布式剪切压电片的结构任意振动纯模态的选择激励应用

研究方向：振动模态分析

实验内容:采用剪切型(d15)压电长条来模拟线剪切力，基于模态对称性特点，通过合理设计多个d15压电长条的分布位置、极化方向与电场方向，即可选择性的激励出结构的任意振动模态。以矩形截面不锈钢棒为例，采用不同激励方式，仅用一对d15压电长条，完成棒的弯曲、扭转、纵振动模态的选择性激励。

测试目的：验证方法的可行性，确保目标模态能被选择性激励

测试设备:一对剪切型(d15)压电长条，矩形截面不锈钢棒，信号发生器，ATA-2021H功率放大器，示波器等。

实验过程：如图所示，通过函数发生器产生连续正弦电信号，经功率放大器放大后，驱动粘贴于矩形不锈钢棒上的一对剪切型(d15)压电条产生连续剪切变形，从而实现分布式的类线剪切力驱动。通过设计压电条的极化方向、电场方向、布置位置等参数，可以选择性的激励出矩形截面棒的弯曲模态、扭转模态以及纵振动模态。矩形棒的振动频响谱由多普勒激光测振仪测量，通过示波器进行采集。实验中的扫频、激光扫描、采集等过程通过笔记本电脑上编写的Labview程序自动完成。

实验结果：三条不同颜色的曲线代表三种激励方式下，激光测振仪所测得的矩形截面棒的速度响应频谱。可以看出，在设计的激励方式下，弯曲(B)、扭转(T)、纵振动(L)模态能够被选择性的激出，且具有相当高的纯度，有助于分辨共振频率接近的模态。

放大器在该实验中发挥的效能:放大函数发生器的输入电信号，激励压电换能器产生足够变形

您选择该放大器的原因:性能稳定。

功率放大器ATA-2021H参数指标：

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审核编辑：汤梓红