应用案例

【概述】

武汉理工大学研究团队使用ATA-2082高压放大器，搭建振动测试系统。本研究开发一种能够协同优化力学承载与振动衰减性能的新型多功能超材料，成为提升高端装备振动噪声控制水平与结构强度的关键。该超材料通过激光粉末床熔融技术制备的Primitive型三周期极小曲面结构作为承载骨架，其连续光滑的曲面特性利于实现均匀的应力分布和稳定的压缩平台应力，从而保障了基础的力学性能。在此高性能骨架内部，嵌入局域共振单元，旨在利用弯曲波带隙机理实现目标低频域的高效振动衰减。

实验名称：驱动激振器进行超材料减振性能测试

研究方向：跨振动、超材料

实验设备：ATA-2082高压放大器，信号源，信号采集仪，激振器，电脑等。

实验内容：超材料夹层板传递损失测试。

实验过程：

图：实验系统框图

图：实验系统实物图

为验证所设计超材料的减振性能，本研究搭建了一套完整的振动测试系统。实验核心在于激励信号的生成、放大与响应信号的采集分析。测试中，使用信号采集仪产生白噪声或特定频率正弦波作为原始信号源。此原始电信号功率较低，无法直接驱动激振器产生足够的机械激励力。ATA-2082高压放大器将来自信号源的微弱电压信号进行高保真度的线性功率放大，转换为具备足够电流和电压驱动能力的高功率信号，从而精准、可靠地驱动激振器工作，使其能够对超材料试件施加一个幅值稳定、可控的激励力。激励力通过安装于激振杆末端的力传感器进行实时监测。试件的振动响应则由分别布置于超材料夹层板输入端与输出端的加速度计采集。所有传感器的电压信号由采集系统同步记录。振动衰减性能通过传输损失进行量化评估。

实验结果：

图：超材料夹层板振动衰减的实验研究。(a)数值模拟获得的带隙及(b)传递损失；(c)实验中测得的传递损失；(d)实验中振动加速度信号与激励力信号之间的相干函数。激励信号分别为(e)白噪声、(f)312.2Hz正弦信号和(g)60.0Hz正弦信号时的输入与输出振动加速度对比；(h)不同静载下超材料夹层板传递损失对比。

实测传输损失在理论及有限元预测的带隙频率范围内呈现显著的衰减峰值，与有限元预测曲线高度吻合，且有效衰减带宽因结构阻尼的协同作用而较理论带隙更宽。此外，通过在试件表面设置铅质质量块以模拟实际承载条件。实验结果表明，在负载状态下该结构的带隙频率范围保持稳定，且仍表现出显著的减振效果，有力支撑了该超材料结构在实际工程应用中的可行性与可靠性。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

一、高电压大电流输出能力——驱动激振器产生高强度可控激励力

二、宽频带与高保真线性放大——精准匹配超材料带隙频率范围

三、低失真与高输出稳定性——保障负对比实验的激励一致性

【推荐产品】：ATA-2082高压放大器

图：ATA-2082高压放大器指标参数

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