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基于声发射的樟子松锯材表面横波与内部纵波传播特性及能量衰减规律

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木材科学与技术 2022年第1期36卷 36-42页

作者：丁锐方赛银罗蕊寒赖菲杨洲凌黄长林李明西南林业大学机械与交通学院云南昆明650224 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室安徽芜湖241000 安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

为研究不同声发射(acoustic emission,AE)模态的传播特性与能量衰减模式,依据波动理论提出一种木材AE信号表面横波与内部纵波析取方法,进而建立AE信号能量衰减模型。首先,依据ASTM-E976-2015通过铅芯折断的方式在樟子松锯材表面产生AE源... 详细信息

为研究不同声发射(acoustic emission,AE)模态的传播特性与能量衰减模式,依据波动理论提出一种木材AE信号表面横波与内部纵波析取方法,进而建立AE信号能量衰减模型。首先,依据ASTM-E976-2015通过铅芯折断的方式在樟子松锯材表面产生AE源,并在不同位置采集表面横波与内部纵波的AE原始信号,采样频率设置为500 kHz;然后,采用小波分析方法从原始信号中重构AE波形,分析木材AE信号表面横波与内部纵波的传播特性;最后,通过指数函数拟合的方法,构建表面横波与内部纵波能量衰减模型。结果表明:表面横波与内部纵波在樟子松锯材中传播时AE能量均呈明显的指数衰减规律,但在频率分布和传播速率上均有较大差异。表面横波在传播初始阶段主要分布在以80.0 kHz和113.3 kHz为中心的两个中高频段内,随着其在木材表面的传播,高频信号迅速衰减为低频信号。而内部纵波始终处于相对低频段内,其平均传播速率约为表面横波的4.6倍。

关键词：声发射樟子松锯材表面横波内部纵波小波分析能量衰减模型

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表面横波轮胎压力传感器系统的研究

表面横波轮胎压力传感器系统的研究

作者：郑芳芳上海交通大学

学位级别：硕士

随着交通事故的发生越来越频繁,如何提高驾驶的安全性能近年来成为关注焦点。调查研究发现,发生交通事故的原因多起于轮胎气压不标准,而目前第一代的轮胎压力监测系统(TPMS)的不足之处逐步暴露,因此需要尽快研制出第二代“智能轮胎”并... 详细信息

随着交通事故的发生越来越频繁,如何提高驾驶的安全性能近年来成为关注焦点。调查研究发现,发生交通事故的原因多起于轮胎气压不标准,而目前第一代的轮胎压力监测系统(TPMS)的不足之处逐步暴露,因此需要尽快研制出第二代“智能轮胎”并稳定可靠的投入现实生活的应用。本论文中针对研究一种新型的基于表面波技术的轮胎压力传感器系统所需要涉及到的关注点进行了讨论分析。为了得到高性能的新一代TPMS将有几点要求:无源、精度高、稳定性好、适用范围广且能在恶劣环境下正常工作,基于此,这里研究分析了一款谐振式无源无线表面横波轮胎压力传感器系统。该传感器的突出优点在于:在欧拉角为(0°,38°,90°)切型的石英晶体上激发出高性能的表面横波模式;采用单端口表面横波谐振器作为敏感元件;力敏结构的设计则采用集中力作用下表面应变均匀的等强度悬臂梁;结合相应的导力机构以提高传感器的工作性能。文中利用ANSYS有限元分析软件对表面波工作机理进行了模态分析和谐响应分析,对悬臂梁结构进行了静力分析以提供理论仿真依据,这些工作都可为将来进一步对传感器整体的系统级分析奠定重要基础,并服务于传感器的优化设计。为了可以得到更精确更稳定的测频结果,通过离线仿真的形式用MATLAB将不同算法进行了对比分析,并初步确定FFT+DFT测频法作为最终可实现的频率估计方案。最后通过对设计的传感器样机进行了相关实验测试,结果表明:该传感器静态中心频率约为921MHz,在0～0.24MPa的压力变化范围内所表现出的精度为0.65Hz/Pa(即65kHz/bar),且变化线性度比较好。

关键词：表面横波等强度悬臂梁有限元分析频率估计 FFT+DFT

ST34°切割石英上表面横波的金属栅阵反射特性

同方学位论文库评论

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南京大学学报（自然科学版） 2007年第1期43卷 95-101页

作者：李勇章德南京大学近代声学研究所南京电子器件研究所南京210016

由于表面横波(STW)器件具有温度稳定性好、声速高、功率处理能力强等优点,过去几年中,人们愈来愈重视发展STW器件.金属反射栅是谐振器及谐振型滤波器的重要组成部分,其性能的好坏对整个器件的性能影响很大,此前对金属反射栅特性的一些... 详细信息

由于表面横波(STW)器件具有温度稳定性好、声速高、功率处理能力强等优点,过去几年中,人们愈来愈重视发展STW器件.金属反射栅是谐振器及谐振型滤波器的重要组成部分,其性能的好坏对整个器件的性能影响很大,此前对金属反射栅特性的一些理论计算是在假设每根指条的金属化比和金属膜厚都完全一样的条件下获得的模拟结果,而且模式转化也很难精确估计,这就带来了理论计算与实验结果的明显差异.研究的主要目的是在实验上揭示表面横波在金属反射栅阵下传播的基本特性,为石英上STW高频谐振型器件的设计与开发提供实验数据.文中对ST34°切石英上SAW与STW的金属栅阵反射特性进行了实验比较.试验结果表明,在相同条件下STW的金属栅阵反射效率要高于声表面波(SAW)的反射效率,它与SAW金属反射栅阵的本质区别是不论短路还是开路栅阵,STW的金属栅阵反射中心都低于换能器的激发中心.为验证实验结果,文中设计了915MHz的STW单端对谐振器,其中换能器与反射栅的频率差取值比声表面波小,而且反射栅也由301根减到201根,测试结果表明谐振器的插入损耗和Q值等关键参数没有明显退化.

关键词：声表面波表面横波金属栅阵

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千兆赫表面横波振荡器

压电与声光 1997年第3期19卷 145-148页

作者：周绍明蒋创新李兵张弘李晓丹四川压电与声光技术研究所

介绍一种用于雷达的小型表面横波振荡器。其重量仅１８ｇ，频率１．

关键词： SAW 表面横波谐振器振荡器

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表面横波生物传感器的灵敏度分析

微纳电子技术 2007年第7期44卷 391-392,403页

作者：陈烨李红浪何世堂中国科学院声学研究所北京100080

分析了延迟线型表面横波(STW)生物传感器的灵敏度与栅阵材料、厚度的关系。给出了计算栅阵对表面横波束缚能力的方法,由STW的束缚能力可以直接得到传感器的灵敏度。从Auld微扰理论出发推导出表面横波传感器灵敏度的表达式。根据上述理... 详细信息

分析了延迟线型表面横波(STW)生物传感器的灵敏度与栅阵材料、厚度的关系。给出了计算栅阵对表面横波束缚能力的方法,由STW的束缚能力可以直接得到传感器的灵敏度。从Auld微扰理论出发推导出表面横波传感器灵敏度的表达式。根据上述理论分析,以AT切割压电石英基片为例,分别计算金、银、铝三种栅阵材料在不同厚度时的传感器灵敏度,并给出对比分析结果。结果表明,在相同栅阵厚度时,采用金栅阵的传感器灵敏度最高,银次之,铝最小;传感器的灵敏度随着栅阵厚度的增加而增加。

关键词：表面横波生物传感器栅阵灵敏度

低损耗、1千1百兆赫兹声表面横波谐振器的研究及应用

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低损耗、1千1百兆赫兹声表面横波谐振器的研究及应用

中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]

作者：周卫四川压电与声光技术研究所

＜正＞1.前言 SH剪切波在石英基片上的传播,常见的有与基片表面成一定角度传播的掠面体波（skimming surface bulk wave,简称SSBW;或称浅体声波,shallow bulk acoustic wave,简称SBAW）和用金属栅条产生一个使渗透入基片内的波减弱的功... 详细信息

＜正＞1.前言 SH剪切波在石英基片上的传播,常见的有与基片表面成一定角度传播的掠面体波（skimming surface bulk wave,简称SSBW;或称浅体声波,shallow bulk acoustic wave,简称SBAW）和用金属栅条产生一个使渗透入基片内的波减弱的功能,从而使波速度减慢,并使波沿基片表面传波从而形成表面横波（surface transverse wave,即STW）形式,这两种形式在石英基片上的传播也是十分复杂的,并且不易区别。由于SSBW并不是沿着表面传播的,而是与表面成—定角度并渗透入基片内传播的,从而产生辐射,导致损耗增加,因而不能制作高Q值、低损耗谐振器。但自从1987年,Bagwell和Bray在温度稳定的石英基片上,通过设计一

关键词：表面横波谐振器设计参数

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基于表面横波的输电线张力无源检测系统研究

基于表面横波的输电线张力无源检测系统研究

中国声学学会2017年全国声学学术会议

作者：范彦平吉小军上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院

0引言1高压输电线是实现能源优化配置的一种媒介,对其张力进行监测具有重要意义。当前的监测方法还存在许多问题,因此,本文根据声表面波技术特点,研究了基于表面横波(STW)技术的高压输电线张力检测系统,并对关键技术进行了详细说明。1... 详细信息

0引言1高压输电线是实现能源优化配置的一种媒介,对其张力进行监测具有重要意义。当前的监测方法还存在许多问题,因此,本文根据声表面波技术特点,研究了基于表面横波(STW)技术的高压输电线张力检测系统,并对关键技术进行了详细说明。1声表面波输电线张力传感器的工作原理及其检测系统组成STW张力传感器系统构成如图1所示,工作时阅读器通过查询STW谐振器中心频率变化,从而

关键词：高压输电线张力检测结构设计表面横波

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GHz频带声表面波谐振器的研究

电子学报 2005年第5期33卷 908-911页

作者：范子坤葛惟昆航天二院二十三所北京100854 香港科技大学物理系

　本文叙述了GHz频带声表面波谐振器的设计、制造和试验结果.对两种不同模式的声表面波谐振器进行了研究,它们是瑞利波型谐振器和表面横波型谐振器.对两种波型谐振器的频率温度特性进行了比较.最后对表面横波(STW)谐振器在振荡器中的应... 详细信息

　本文叙述了GHz频带声表面波谐振器的设计、制造和试验结果.对两种不同模式的声表面波谐振器进行了研究,它们是瑞利波型谐振器和表面横波型谐振器.对两种波型谐振器的频率温度特性进行了比较.最后对表面横波(STW)谐振器在振荡器中的应用进行了研究.

关键词：声表面波谐振器瑞利波表面横波

25MHz带宽、1GHz声表面波压控振荡器

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压电与声光 2002年第3期24卷 178-179页

作者：周卫四川压电与声光技术研究所重庆400060

叙述了用铌酸锂压电晶片制作的声表面横波 (STW)滤波器为频控元件为源 ,研制出了电压控制带宽大于 2 5 MHz,工作频率为 1GHz,谐波抑制达 37d B,相位噪声低于 - 80 d Bc/ Hz@1k Hz,尺寸不到 5 0 mm× 2 5 mm× 10 mm的高性能宽带声表面... 详细信息

叙述了用铌酸锂压电晶片制作的声表面横波 (STW)滤波器为频控元件为源 ,研制出了电压控制带宽大于 2 5 MHz,工作频率为 1GHz,谐波抑制达 37d B,相位噪声低于 - 80 d Bc/ Hz@1k Hz,尺寸不到 5 0 mm× 2 5 mm× 10 mm的高性能宽带声表面波压控振荡器。

关键词：压控振荡器表面横波宽频带宽