[發明專利]彈性波偏振系統

在審

• 申請號: 201811041864.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109342575A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 段慧玲;張凱;劉煥
• 申請（專利權）人: 北京大學;北京理工大學
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種彈性波偏振系統，包括：

組合成預定形狀的多個彈性波偏振模塊，用于從混合彈性波中分離得到出面橫波和面內偏振波；

其中，各彈性波偏振模塊包括至少六個彈性單元，所述彈性單元包括多個電磁鐵吸盤和一框架，所述框架的上部、中部和下部上各設置有一圓片；由于所述電磁鐵吸盤在所述圓片上放置的數量不同，所述彈性單元的工作模式不同，所述電磁鐵吸盤有三種工作模式。

2.根據權利要求1所述的彈性波偏振系統，其中，所述框架的上部、中部和下部分別設置有一上圓片、中圓片和下圓片；所述電磁鐵吸盤的數目為8，

由于所述電磁鐵吸盤在所述圓片上的擺放數量不同，所述彈性單元的工作模式不同，指：

所述上圓片的下方、和下圓片的上方各吸附有三個電磁鐵吸盤，所述中圓片的上方和下方各吸附有一電磁鐵吸盤，所述彈性單元處于第一模式，在面內波禁帶內，該彈性單元從所述混合彈性波中分離得到出面橫波；

所述上圓片的下方、和下圓片的上方各吸附有兩個電磁鐵吸盤，所述中圓片的上方和下方各吸附有兩個電磁鐵吸盤，所述彈性單元處于第二模式，該模式出現全禁帶，使得該彈性單元無法傳播所述混合彈性波；

所述上圓片的下方、和下圓片的上方各吸附有一電磁鐵吸盤，所述中圓片的上方和下方各吸附有三個電磁鐵吸盤，所述彈性單元處于第三模式，在出面禁帶內，該彈性單元從所述混合彈性波中分離得到面內偏振波；

第一模式的面內禁帶、第二模式的全禁帶以及第三模式的出面禁帶相互重疊時，第一模式傳播出面橫波，第三模式傳播面內偏振波。

3.根據權利要求2所述的彈性波偏振系統，其中，所述中圓片通過四根矩形截面梁與所述框架連接，上圓片和下圓片通過兩個圓形截面梁與所述框架連接。

4.根據權利要求1所述的彈性波偏振系統，其中，每根圓形截面梁的彎曲剛度為四根矩形截面梁的總彎曲剛度的1/2，矩形截面梁和圓形截面梁的彎曲剛度滿足公式K＝l³/3EI，其中l為矩形截面梁或者圓形截面梁的長度，E為矩形截面梁或者圓形截面梁的彈性模量，I為矩形截面梁或者圓形截面梁的慣性矩，矩形截面梁的慣性矩為I_R＝bh³/12，其中b為矩形截面的寬度，h為矩形截面的高度，所述圓形截面梁的慣性矩為I_C＝πd⁴/64，其中d為圓形截面的直徑，四根矩形截面梁的總的彎曲剛度為K_C＝4l³/3EI_c。

5.根據權利要求1所述的彈性波偏振系統，其中，所述電磁鐵吸盤的半徑與所述圓片的半徑相同。

6.根據權利要求3所述的彈性波偏振系統，其中，組成所述框架的每根梁的剛度大于每根所述圓形截面梁與矩形截面梁的剛度。

7.根據權利要求3所述的彈性波偏振系統，其中，每根所述圓形截面梁的彎曲剛度為K_C/2。

8.根據權利要求1所述的彈性波偏振系統，其中，所述預定形狀為二維形狀。

9.根據權利要求1所述的彈性波偏振系統，其中，所述彈性波偏振系統還包括一控制模塊，用于控制所述彈性單元的三種工作模式，以及各電磁鐵吸盤的電流的開斷；優選地，所述控制模塊包括：

多個單片機，各單片機分別與一彈性單元連接，且對應一物理地址；

RS485轉換器，用于將單片機中傳輸的RS232信號轉換為RS485信號；

485組網單元，用于將所述RS485轉換器的RS485信號進行整合，進而整合所有單片機，使得所有單片機同時與外界通信；

模式選擇單元，通過485組網單元控制所有單片機，該模式選擇單元包括選擇四種不同顏色的按鈕分別控制所述彈性單元的三種工作模式以及電磁鐵吸盤的電流的開斷，所述按鈕控制與該按鈕的物理地址一致的單片機。

10.根據權利要求1所述的彈性波偏振系統，其中，各電磁鐵吸盤分別外接一開關，所述開關用于控制所述電磁鐵吸盤的電流通斷。