基于壓電阻抗技術(shù)的焊接結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們安全意識和安全需求的逐步提高,對于服役中的重要工程結(jié)構(gòu),如何有效、便捷地對其進(jìn)行健康監(jiān)測顯得尤為重要。目前的工程結(jié)構(gòu)中,焊接是重要的連接方法,然而焊接結(jié)構(gòu)卻不斷地在發(fā)生斷裂事故,因此對焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康監(jiān)測具有廣闊的工程應(yīng)用背景。壓電阻抗技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù),把壓電片作為傳感元件,并將其粘貼在被檢測結(jié)構(gòu)表面后施加高頻激勵并提取壓電阻抗信號,通過分析損傷前后的阻抗頻譜可識別結(jié)構(gòu)中的損傷。
　　

2、本文首先給出了壓電阻抗技術(shù)的基本原理并對其進(jìn)行了仿真分析,然后在此基礎(chǔ)上對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)中的裂紋損傷進(jìn)行試驗(yàn)分析,最后結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對損傷進(jìn)行了定位研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.對結(jié)構(gòu)的機(jī)械阻抗和PZT的機(jī)電耦合特性進(jìn)行了理論分析,詳細(xì)推導(dǎo)了包含結(jié)構(gòu)機(jī)械阻抗的PZT耦合電導(dǎo)納公式,得到了應(yīng)用壓電阻抗技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的理論根據(jù)。
　　 2.用ANSYS軟件對焊接結(jié)構(gòu)在無損和有損時進(jìn)行仿真,并對PZT在離損傷不同