目录 更新时间：2025-08-07 14:09
实验名称：声场驱动单细胞运动实验 研究方向：细胞操作 测试设备：ATA-2022B高压放大器，信号发生器，压电换能器，单细胞，微纳操作台，相机等。 实验过程： 图：实验框架图 通过信号发生器产生电激励信号，经功率放大器按预设增益放大后加载于压电换能器，借助支撑结构耦合至液相环境，由此激发空间声场分布。微操作器末端执行器所持气泡在特征频率声场激励下产生径向振荡，诱发声辐射力并形成梯度化微流场。该复合物理场通过声流耦合效应作用于目标细胞，实现对其位移、旋转角度的精准控制。 实验结果：旋转动力学特性方面，系统考察了恒定频率驱动下，微小生物样本旋转速度与电压梯度的响应特性。定量分析表明，水环境中的流速（u）与微泡振幅（A）呈u∝A?关系，而振幅... ... 查看全文>
实验名称：非厄米紧束缚模型实验 实验内容：本实验构建一个简单的非厄米紧束缚模型，来探索声学复能带的拓扑编织与相变。为实现声学非厄米性，我们在双空腔-管道结构中引入非互易耦合，其由功率放大器与移相器调制。前者调控单向耦合强度，后者模拟晶格动量，进而在合成维度空间产生一系列拓扑复能带链环和扭结，包括单一链环、单一扭结、霍普夫链环和三叶草扭结等。 研究方向：声学超材料 测试设备：ATA-2022H高压放大器，声源，移相器，麦克风等。 图1：非厄米紧束缚模型实验装置图 实验过程：我们用一个外部电路来产生幅值和相位同时可调的非互易复数耦合，其原理是：1号空腔内的声场由麦克风D2拾�。β史糯笃鞣糯蠛鸵葡嗥鞯飨嗪螅裳锷鱏2输出至2号空腔。由于麦... ... 查看全文>
实验名称：Lamb波通信 实验内容：在结构健康监测领域，超声导波相对于体波具有传输距离远、覆盖范围大、检测成本低的优点。在铝合金板上搭建了一套基于Lamb波的数据传输系统，由信号发生器，功率放大器、发射压电换能器、接收压电换能器、采集卡组成。在发射端激励发射压电换能器利用逆压电效应在结构中产生Lamb波，在接收端利用正压电效应完成Lamb波信号采集及解调，实现基于Lamb波的无线数据通信。 研究方向：Lamb波通信 测试设备：ATA-2022H高压放大器，信号发生器，压电片，采集卡等。 图1：Lamb波通信实验装置图 实验过程：首先基于开关键控、脉冲位置调制等方法调制发射波形，然后利用信号发生器输出调制波形经功率放大器放大后驱动发射压电换... ... 查看全文>
实验名称：波场扫描测试 实验内容：弹性波超构表面是弹性动力学领域的研究热点，在减振降噪、无损检测、抗震工程等领域具有广泛应用前景。本实验对工作频率为40kHz的超构表面样件进行了测试，扫描了金属薄板中超构表面后的透射波�。美抖〗汉褪奔浯跋灞呓绶瓷涞挠跋欤ü馐越峁�、数值结果与理论结果之间的对比分析，验证所设计超构表面结构的有效性。 研究方向：波动力学 测试设备：ATA-2022H高压放大器，信号发生器，PolytecNLV-2500激光测振仪等。 图：波场扫描测试实验框图 实验过程：利用信号发生器产生中心频率为40kHz的波包，经高压放大器ATA-2022h对压电片进行激励，在板中产生弯曲波。利用激光测振仪对透射波场进行扫描，测... ... 查看全文>
实验名称：Lamb波中弹性波自旋调控的选择性激励实验验证 实验内容：利用多通道功率放大器激励一对压电片，产生圆极化振动，并观察Lamb波的传播方向和A/S组分。 研究方向?：弹性波自旋调控 测试设备：信号发生器，ATA-2022H高压放大器，压电片，铝板，激光测振仪等。 图1：实验框架图图2：实验内容图 实验过程： 实验准备。利用两个互相垂直的压电片分别连接两个来自功率放大器的激励信号，可以激励铝板边缘产生自旋角动量非零的弹性波。通过模拟我们可以观察到，薄板两侧兰姆波的振动模式分别为A、S模式，即自旋源可以实现选择性定向激励。2）实验平台搭建。通过两个信号源分别连接双通道功率放大器的两个输入端口，并将其输出接在振动方向垂直的两个压电片上... ... 查看全文>
实验名称：高压放大器在螺栓松动检测中的应用 实验内容：研究基于振动声调制的螺栓松动检测方法，其中低频泵浦波采用单频信号，而高频探测波采用扫频信号，利用泵浦波和探测波在接触面的振动声调制响应对螺栓的松动程度进行检测。通过螺栓松动检测实验，深入对比分析了不同松动程度下信号的调制响应特征，利用信号调制特征计算得到非线性调制指数，建立了非线性调制指数与螺栓松动程度之间的联系。 测试设备：函数信号发生器，ATA-2022H高压放大器，压电陶瓷片，数据采集卡，示波器，PC等。 实验过程： 图1：实验平台示意图 采用单螺栓结构，将接收与激发压电陶瓷分别紧密粘贴于结构两侧，激发侧贴有两篇压电陶瓷，一片用于激励低频泵浦波，另一篇用于激励高频探测波。泵浦波和... ... 查看全文>
实验名称：耐压结构损伤识别系统的搭建 研究方向：将基于Lamb波的结构损伤识别系统分为Lamb波的激励、信号的采集、信号的后处理三大部分。首先通过计算机将调制好的Lamb波输入任意函数发生器中，然后通过功率放大器将电压提高至一定值，通过压电传感器网络来实现Lamb波的激励和接收，压电传感器将电压信号转换为振动信号并带动被测结构一起振动，接收器则将接收到的结构振动响应信号转换为电压信号，并通过数据采集部分来进行数据的分析和处理。 测试设备：ATA-2022B高压放大器、任意函数发生器、示波器、数据采集卡等。 实验过程： 图1：试验流程示意图 试验流程如图1所示，激励信号选取五周期经汉宁窗调制后的正弦波，因为任意函数发生器不能直接输入五周期的... ... 查看全文>
实验名称：道岔钢轨导波传播特性试验研究 研究方向：为了验证理论分析结果，搭建了超声导波传播特性试验系统。通过设计试验方案，测试导波在道岔钢轨中的传播特性，验证道岔钢轨波导特性。 测试设备：ATA-2022H高压放大器、信号发生器、示波器、压电传感器、计算机等。 实验过程： 图1：道岔钢轨导波试验系统 图2：直尖轨试件激励和拾取图 搭建如图1的实验系统，然后配置图2试验试件，试验采用一发一收的方式，分别对长轨底、短轨底的波模式进行测试，激励点设置在宽轨头侧端部，接收点设置在距端部0.5m。激励信号为Hanning窗调制的中心频率为30kHz的10周期正弦波信号。 实验结果： 图3：试验拾取信号 经20-40kHz带通滤波后的试验信号... ... 查看全文>
实验名称：高速铁路道岔可动心轨模型建立 测试目的：建立了高速铁路道岔可动心轨三维实体模型，对其进行有限元网格划分及设置仿真参数；研究了轨腰螺栓孔和滑床台板对模型在仿真计算中的影响；对模型综合考虑后，通过试验验证了模型的正确性与可靠性。 测试设备：ATA-2022B高压放大器、函数任意波形发生器、数字示波器、压电式导波传感器等。 实验过程： 图1：试验系统组成及主要设备 试验系统的组成及主要设备如图1所示。函数任意波形发生器发出所调制的函数电压信号；功率高压放大器将任意波形发生器输出的低电压信号放大为高电压信号，并将信号施加于发射传感器，作用在心轨上；数字示波器显示并采集任意波形发生器发出的信号与接收传感器传递的响应信号，后对初步信号进行处... ... 查看全文>
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