實驗名稱：翼型壓電(dian)振動除冰實驗研究

　　實驗原理：壓(ya)電(dian)除(chu)冰(bing)(bing)技(ji)術利用(yong)壓(ya)電(dian)材(cai)料的(de)逆壓(ya)電(dian)效應，通過安置在(zai)(zai)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)表面的(de)壓(ya)電(dian)作動(dong)器的(de)激(ji)振(zhen)，引(yin)起待除(chu)冰(bing)(bing)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)振(zhen)動(dong)，從(cong)而(er)在(zai)(zai)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)與冰(bing)(bing)層交界(jie)面產生(sheng)剪切應力(li)，當(dang)剪切應力(li)超過冰(bing)(bing)層與結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)表面之間的(de)黏附強度，冰(bing)(bing)層就會(hui)從(cong)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)表面脫(tuo)落。

　　測試設備：信(xin)號發(fa)生器、ATA-8202、發(fa)射壓(ya)電元件(jian)、接受壓(ya)電元件(jian)、示(shi)波(bo)器。

　　實驗過程：實(shi)(shi)驗(yan)選用(yong)的信(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)，產生(sheng)固定幅(fu)值和頻率(lv)(lv)的不同(tong)類型的波(bo)形(xing)信(xin)號(hao)。功(gong)率(lv)(lv)放大器(qi)選擇了安(an)泰生(sheng)產的ATA-8202射(she)頻功(gong)率(lv)(lv)放大器(qi)，其可操作(zuo)的頻率(lv)(lv)范圍為10Hz-20Mhz，最大的輸出功(gong)率(lv)(lv)為100W，可以(yi)滿足高(gao)頻超聲振(zhen)(zhen)動實(shi)(shi)驗(yan)的要求(qiu)。示(shi)波(bo)器(qi)選用(yong)了Tektronix公司生(sheng)產的TDS1012型示(shi)波(bo)器(qi)。整體的實(shi)(shi)驗(yan)設(she)備進(jin)行了調試(shi)和測試(shi)，滿足了實(shi)(shi)驗(yan)的要求(qiu)。此(ci)外，對于能量傳(chuan)輸系(xi)(xi)統(tong)而言，系(xi)(xi)統(tong)的諧振(zhen)(zhen)網絡(luo)匹配(pei)會影響系(xi)(xi)統(tong)的傳(chuan)輸功(gong)率(lv)(lv)和效(xiao)率(lv)(lv)，通過(guo)有效(xiao)地諧振(zhen)(zhen)網絡(luo)設(she)計，可以(yi)提高(gao)系(xi)(xi)統(tong)傳(chuan)輸功(gong)率(lv)(lv)和效(xiao)率(lv)(lv)

　　實驗結果：實驗采用兩種(zhong)(zhong)方法進行(xing)冰(bing)(bing)層的(de)獲取:一種(zhong)(zhong)為(wei)“速凍”方式(shi)，即通過規則的(de)結冰(bing)(bing)模具進行(xing)結冰(bing)(bing)，然(ran)后(hou)把規則的(de)冰(bing)(bing)塊凍結在翼(yi)型表面，該過程類似與飛機(ji)結冰(bing)(bing)過程中結冰(bing)(bing)環境溫度較低(di)的(de)情況(kuang):一種(zhong)(zhong)為(wei)“漸(jian)凍”方式(shi)，即事(shi)先在翼(yi)型表面上滴(di)加(jia)液態水，然(ran)后(hou)按照一般的(de)冰(bing)(bing)凝(ning)結方式(shi)進行(xing)凍結，該方法類似于(yu)飛機(ji)結冰(bing)(bing)過程中結冰(bing)(bing)環境溫度稍高的(de)情況(kuang)。

　　三種布(bu)局方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)均進行(xing)了多次(ci)地面冷環境除冰(bing)(bing)(bing)(bing)實驗。每個布(bu)局方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)下均有冰(bing)(bing)(bing)(bing)塊脫(tuo)(tuo)落(luo)現象。在(zai)(zai)效果較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)除冰(bing)(bing)(bing)(bing)實驗工況下，發(fa)現壓電元(yuan)件附近的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)脫(tuo)(tuo)落(luo)的(de)(de)(de)最快(kuai)，主要原(yuan)(yuan)因是壓電元(yuan)件附近的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)振(zhen)幅較(jiao)(jiao)大，而(er)機(ji)翼前緣中(zhong)間(jian)范圍區域的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)塊則較(jiao)(jiao)晚一些脫(tuo)(tuo)落(luo)，原(yuan)(yuan)因在(zai)(zai)于該區域的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)振(zhen)動相比(bi)于壓電元(yuan)件附近稍小(xiao)。同時，“速(su)凍(dong)”方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)脫(tuo)(tuo)落(luo)的(de)(de)(de)較(jiao)(jiao)快(kuai)，而(er)“漸凍(dong)”方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)不容易除掉，原(yuan)(yuan)因在(zai)(zai)于“速(su)凍(dong)”方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)與(yu)結(jie)構(gou)之間(jian)的(de)(de)(de)粘(zhan)附強(qiang)度較(jiao)(jiao)小(xiao)，而(er)”漸凍(dong)”方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)的(de)(de)(de)冰(bing)(bing)(bing)(bing)凍(dong)結(jie)緩慢,，使冰(bing)(bing)(bing)(bing)與(yu)結(jie)構(gou)交界面處形成較(jiao)(jiao)強(qiang)的(de)(de)(de)粘(zhan)附作用(yong)，因此不容易去(qu)除。實驗證(zheng)明了翼型壓電振(zhen)動除冰(bing)(bing)(bing)(bing)方(fang)(fang)(fang)(fang)法的(de)(de)(de)可行(xing)性。