複合材料層板的音洩源定位研究

Abstract

平板上音洩事件的波傳受到平板上下界面條件的影響，具有明顯的頻散現 象，因此平板的音洩源定位計算較之非頻散事件複雜。本論文的研究目的 在於探討複合材料層板的音洩源平面定位方法。音洩事件沿著平板以群速 度傳送至分布於平板表面的感測器，在複合材料層板上，藍姆波的相速度 與群速度的方向及速率不同，本文以波動理論推導複合材料層板上藍姆波 的群速度，與古典板理論所獲得的結果比較，發現後者僅在50 kHz以下的 低頻範圍與正確解近似。本研究以寬頻的錐形探頭感測折斷鉛筆所產生的 音洩事件，獲得事件頻譜的最大響應所對應之主要工作頻率。再以一般的 共振式壓電探頭感測相同的音洩事件，以數位FIR 濾波器篩取主要頻率的 訊號，與高斯餘弦調幅脈波作相關性計算，獲得音洩事件抵達各個探頭的 波程時間差。定義一由探頭位置、波程時間差與群速度所構成的內隱式目 標函數，波源的起始時間與位置將會使目標函數趨於最小值。群速度為材 料性質與主要波傳頻率的高度非線性函數，反算波源位置不易，本文以簡 單體方法搜尋滿足目標函數最小誤差的最適解。平面波源定位計算的結果 與實際音洩源發生的位置，非常吻合。