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Piezoelectric transducer parameter selection for exciting a single mode from multiple modes of Lamb waves

Chinese Physics B 2011年第9期20卷 262-270页

作者：张海燕于建波 School of Communication and Information Engineering Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access NetworksShanghai University

Excitation and propagation of Lamb waves by using rectangular and circular piezoelectric transducers surface- bonded to an isotropic plate are investigated in this work. analytical stain wave solutions are derived for the two transducer shapes, giving the responses of these transducers in Lamb wave fields. The analytical study is supported by a numericM simulation using the finite element method. Symmetric and antisymmetric components in the wave propagation responses are inspected in detail with respect to test parameters such as the transducer geometry, the length and the excitation frequency. By placing only one piezoelectric transducer on the top or the bottom surface of the plate and weakening the strength of one mode while enhancing the strength of the other modes to find the centre frequency, with which the peak wave amplitude ratio between the SO and A0 modes is maximum, a single mode excitation from the multiple modes of the Lamb waves can be achieved approximately. Experimental data are presented to show the validity of the analyses. The results are used to optimize the Lamb wave detection system.

关键词： Lamb waves parameter selection analytical stain wave solutions single mode

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