高压放大器基于压电陶瓷损伤识别中的应用

实验名称：高压放大器基于压电陶瓷的双块式轨枕与道床界面损伤识别中的应用

实验目的：针对双块式轨枕提出了仿真厚度型压电陶瓷片的布置方案，提出了损伤识别的研究

实验设备：压电驱动器，数据采集卡，信号发生器，高压放大器ATA-2022H，试件。

实验内容：

对轨枕与道床界面的典型界面状态:健康情况、局部裂缝、部分脱粘、完全脱粘和无接触等，设计并制作了5种工况对应的轨枕与道床复合试件。提出了一种在界面邻近部位布置压电陶瓷对进行应力波测量从而实现轨枕与道床界面损伤识别的方法。

实验过程：

1.压电陶瓷片的布置及平台的搭建；

依据界面的位置，换能器的振动方式选取了试件合适的位置张贴压电陶瓷片

压电陶瓷分部示意图

2.试验设置：信号经过高压放大器放大，激励到驱动器上。数据采集系统用于采集传感器所接收到的应力波响应。监测终端实现对数据的储存与分析。

组装示意图

实验现场

3.测试过程。

选定激励信号的输入电压幅值与频率等参数，对5种工况下的试件展开测试。基于A-Al路径、B-BI路径及CCl路径的压电陶瓷片的收-发对，试验中对5种不同粘结状态的轨枕与道床复合试件开展了5次完全分开的测试。

测试路径示意图

实验结果：

采用正弦激励和扫频激励的测试均能识别健康状况、局部裂缝、部分脱粘、完全脱粘及无接触等状态，结果与试件及压电陶瓷片布置的对称性有关。

不同频率正弦激励下响应信号时域幅值

路径上扫频激励下5种工况中响应信号总能量