一种基于两个具有厚度极化的压电半环的实用全向SH波传感器，用于结构健康监测
摘要：基于厚度极化的d15 PZT环形全方位横向剪切波压电换能器在板状结构中具有广泛应用的潜力。本文通过有限元模拟首次研究了由不同数量的元素组成的全方位横向剪切波压电换能器的性能。结果显示，两个半环组成的全方位横向剪切波压电换能器在SH0波的激发和接收中可以具有良好的全方位性能，并且通过减小外径和内径可以进一步提高性能。实验结果表明，一个由两个半环组成的2mm厚、21mm外径、9mm内径的全方位横向剪切波压电换能器在SH0波的激发和接收中具有良好的全方位特性，最大偏差约为14%。在自激励和自接收的情况下，该压电换能器的信噪比在145kHz至200kHz范围内超过15dB，适用于大多数应用。所提出的两个半环组成的全方位横向剪切波压电换能器由于其简单的结构、易于制造和组装、低成本和可接受的性能，有望在基于SH0波的结构健康监测中得到广泛应用。
作者：Qiang Huan, Mingtong Chen, Faxin Li
论文ID：1801.09162
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2018-01-30