机械结构损伤检测中超声相控阵可控强度驱动和正交异性传感技术研究

为拓展机械复杂结构损伤无损检测新技术，本项目针对特殊机械损伤特性和现行超声相控阵检测技术的应用现状及存在问题，在研究高性能压电正交异性复合材料(OPCM)构造理论及其相关技术的基础上，重点开展超声驱动/传感器件在力、电、声场作用下的正交异性耦合机理以及超声波波前峰值强度控制理论和技术的研究。创新地提出具有方向性激发与等强度接收功能的超声相控阵检测技术，通过数值仿真，OPCM驱动/传感元件特殊结构的构造，超声声束强度控制、偏转、聚焦与接收及其反馈修正电路设计、实验验证等方法，研究新型OPCM超声相控阵换能器件。该器件具有抗侧向干扰、对特定方向的机械结构损伤信号灵敏、等强度接收等特点。本项目研究涉及机械、力学、声学、电子学及控制理论等多门学科，理论和技术上具有一定的原创性。项目的实施将形成机械结构损伤检测领域新的技术和相关理论成果。符合国家科技发展规划，具有重要的理论意义和工程应用价值。