大型储罐是石油、化工等行业的重大装备,也是国家进行战略油储备的基础设施。在长期使用过程中,大型储罐承受高压及腐蚀作用,易出现缺陷。因此,大型储罐的健康监测就显得尤为重要。作为一种高效的新型无损检测技术,兰姆波技术对储罐罐壁大范围缺陷检测具有特殊的优势。针对板结构大范围兰姆波检测中单模态兰姆波激励问题,本文进行低频单模态压电换能器设计,主要研究工作包括:　　 (1)压电换能器激励特性数值仿真及影响因素研究。首先,利用弹簧质量简化模型对压电换能器频率特性进行了理论分析；基于ABAQUS软件平台,进行了压电换能器激励特性的有限元仿真。重点研究了换能器各参数对其激励特性的影响,为单模态兰姆波压电换能器优化设计提供理论指导。　　 (2)单一AO模态兰姆波压电换能器激励特性试验研究。对不同结构参数的压电换能器进行性能测试,分析换能器背衬厚度、前衬厚度变化对换能器频率特性及激励波形的影响。在此基础上,研制出适合板结构大范围无损检测的低频AO模态压电换能器。　　 (3)将研制的单一AO模态兰姆波压电换能器用于板结构阵列虚拟聚焦无损检测试验研究。在已有虚拟聚焦算法基础上,通过对换能器阵列检测信号进行幅度加权处理,提高了缺陷成像的分辨率。