基于压电复合材料的梳状柔性宽带表面波传感器有限元设计

摘要

为检测厚板和厚壁管道表面缺陷.采用1-3型压电复合材料结合有限元方法设计了一种柔性非等间距梳状宽带表面波传感器.首先优化了复合材料参数.当复合材料宽高比小于0.6,压电相体积百分比为70％时为最佳参数.然后采用优化得到的压电复合材料,设计了宽度渐变和厚度渐变的传感器,并进行了频率响应,指向性和缺陷检测模拟.结果表明,设计的传感器-3 dB带宽达到420 kHz,指向性良好,并且能够在不同频率实现缺陷检测.为传感器实物制作提供了理论基础.